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大体积混凝土温度应力有限元仿真分析及温度智能监控研究
| 论文题名： | 大体积混凝土温度应力有限元仿真分析及温度智能监控研究 |
| 关键词： | 特大桥工程;大体积混凝土;温度应力;智能监控;有限元仿真 |
| 摘要： | 由于大体积混凝土体积庞大，一次性浇注方量大，工程条件复杂，如果施工措施控制不力，极易产生各种混凝土结构裂缝，对混凝土结构的抗渗性、耐久性和承载力十分不利。因此，在施工以前必须根据实际工况对大体积混凝土进行温度应力仿真分析计算，并根据计算结果制定相应的防裂技术措施，以达到提高结构的承载力和耐久性的目的。 影响混凝土温度的因素较多，温度应力数值计算模型和计算参数的准确选取也比较困难，计算起来较为复杂。目前，计算参数的选取通常是在试验室通过做试验来得到或依赖于以往经验公式来进行取值。但是，混凝土试验成本高，而且由于试验的局限性，得到的参数又往往和实际工程有一定的差别。为了弥补这些缺陷，可通过现场实测数据的反分析，来获取温度计算模型和参数，此手段己成为部分或全部替代试验室选取模型和参数的有效途径之一。 本文以鹤大高速公路二道松花江特大桥工程为依托，在分析大体积混凝土温度场构成因素及影响大体积混凝土水化热温度场的相关参数取值的基础上，应用有限元软件Midas Civil按照结构物的实际尺寸和施工组织设计建立有限元分析模型，来进行温度应力仿真分析。根据仿真分析结果，结合实际工程技术特点，提出了实际施工过程中的温控防裂技术方案。然后根据所采取的温控防裂技术措施，并重新调整有限元分析模型的相关参数，计算分析出采取温控防裂措施之后的典型温度场和温度应力场的分布和变化规律。然后根据计算结果埋设温度传感器，建立混凝土温度智能监测系统，对混凝土的温度和应力进行现场实地监测。最后将数值模拟值与实测值进行对比分析，在理论上对温控防裂技术措施进行评价。同时，为以后类似工程的分析计算做好数据积累。 结果表明，对于该工程，温度应力的仿真分析计算结果与实际情况基本相同，根据仿真计算结果提出的温控防裂技术措施行之有效，大体积混凝土施工过程中，未出现温度裂缝，保证了工程质量，确保了施工进度。通过对采集到的监测数据进行反分析，为今后类似工程的混凝土温度计算和控制提供了经验积累。 |
| 作者： | 王宇 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | 闫澍旺;王新刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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