混凝土重力壩段施工期冷卻水管降溫有限元研究.pdf

1、近年來(lái)由于施工技術(shù)的提升使得混凝土澆筑尺寸逐漸增大,對(duì)人工降溫措施提出了新的挑戰(zhàn)。同時(shí),冷卻水管技術(shù)的應(yīng)用在工程上引發(fā)裂縫問(wèn)題也頻繁出現(xiàn),這促進(jìn)了對(duì)大體積混凝土水冷技術(shù)的進(jìn)一步研究和探討。完善和深化冷卻水管降溫技術(shù),提升降溫精度和冷卻效率,才能滿足日益發(fā)展的施工建設(shè)要求。本文在歸納溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)計(jì)算理論的基礎(chǔ)上,結(jié)合有限元軟件ANSYS和相關(guān)程序,完善部分建模過(guò)程,利用熱耦合場(chǎng)功能模擬各變量的熱交換,并將其轉(zhuǎn)化為應(yīng)力場(chǎng),進(jìn)行數(shù)據(jù)分析得出

2、結(jié)論。主要工作如下:
　　(1)綜述了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外關(guān)于溫度控制措施和冷卻水管的研究進(jìn)展,并對(duì)有限元法的溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的相關(guān)理論進(jìn)行了歸納。
　　(2)結(jié)合ANSYS的有限元算法和理論計(jì)算原理,編寫程序語(yǔ)言,將ANSYS各個(gè)功能模塊進(jìn)行協(xié)調(diào)和整合,實(shí)現(xiàn)冷卻水管的溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)在有限元模擬。主要完善了關(guān)于模型時(shí)變函數(shù)的邊界設(shè)定、徐變作用等效計(jì)算和層面初始設(shè)定不統(tǒng)一等設(shè)置。
　　(3)以峽江水利樞紐的中江右岸重力壩(中2號(hào)壩段

3、)為工程案例,開展冷卻水管降溫分析研究。首先,按管徑、水平間距、垂直間距、水溫和通水時(shí)間等因素,降溫敏感性分析,獲得影響降溫的主要因素,用于制定水管冷卻方案。其次,按照不同的冷卻方案,在有限元模型上進(jìn)行溫度場(chǎng)的模擬,得到計(jì)算數(shù)據(jù)并將其結(jié)果導(dǎo)出。之后,再將溫度數(shù)據(jù)作為荷載導(dǎo)入至應(yīng)力場(chǎng),進(jìn)行對(duì)應(yīng)的受力和位移分析。主要探討了不同冷卻水管方案的降溫作用下混凝土的一系列溫升、溫降過(guò)程,并分析其溫度變化規(guī)律,再?gòu)膽?yīng)力和變形情況討論不同的降溫條件下混