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外界环境变化对大体积混凝土承台内部温度效应的影响
| 论文题名： | 外界环境变化对大体积混凝土承台内部温度效应的影响 |
| 关键词： | 斜拉桥;混凝土承台;大体积混凝土;内部温度;分层浇筑 |
| 摘要： | 温度对大体积混凝土的影响一直以来在建筑行业都是国内外所关注的重点，特别是现在随着大跨度桥梁的逐渐增多，大体积混凝土的普遍使用，对于混凝土的温度研究也逐渐增多，研究方向也逐步加深。但过去主要做的都是针对混凝土本身或者内部影响因素的分析研究，基本忽略了外界环境中诸多因素对混凝土内部温度的影响，如果不考虑这些因素，很可能因为对混凝土内部的温度影响因素考虑不全，进而导致温度裂缝的产生，从而破坏混凝土结构稳定性。 本文以广东省肇庆市在建的阅江大桥斜拉桥主塔承台为实例工程，利用ANSYS有限元软件，选取合适单元类型，对实际施工的混凝土承台进行关于温度的有限元模拟分析。主要研究内容有以下几点： （1）根据实际的施工条件，利用有限元模拟实际施工时承台的整体温度场，分析施工过程中的内部温度变化以及不同浇筑层节点温度时程曲线的变化，考虑分层浇筑过程中节点温度变化趋势以及承台内部到边界的横向和竖向温差变化，并利用模拟计算数据与工程实测数据进行对比分析。 （2）考虑水中浇筑承台的外界环境因素的影响，研究水位从枯水期、涨水期到丰水期的变化过程中对承台内部温度的影响，分析水位涨落过程中对承台内部温度场影响的利弊。 （3）分别分析外界水流速度和风速改变时，承台内部温度场分布的变化，着重研究节点温度和温差随外界流体流速的改变而发生的变化。 （4）研究外界流体温度变化、顶面蓄水保温、侧面双薄壁钢围堰使用、冷却水温变化等不同工况条件下的内部温度场和温度梯度的变化。 对大体积混凝土承台的有限元模拟可以得到以下结论：底层节点温度曲线峰值数量与浇筑分层数量一致；上层单元节点峰值一般比下层单元节点峰值高；理论模拟数据与实测数据的温度时间曲线的变化形式一致，但实测数值均大于计算数值。水位上涨过程中内部温度在降低，但内外横向温差在逐渐增大；随流体流速的增加，在一定变化范围内，内部温度和温差都会随流体速度的增加而降低；外界温度变化对内部的温度和温差都有影响，随外界温度升高内部温度会随之升高但温差反而减小；顶面蓄水保温以及双薄壁钢围堰使用都会使边界位置节点温度升高，但可以明显降低内部与边界的温差；冷却水温对内部温度场具有明显的调节作用，随水温升高，内部温度也出现升高趋势，但冷却管附近以及承台内外的温差在降低，对温度裂缝的控制比较有利。 |
| 作者： | 马旭超 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 杨吉新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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