發(fā)布時間：2020-11-10 23:51

　　 混凝土結(jié)構(gòu)尺寸的增大導(dǎo)致混凝土用量陡然增加,引起一系列關(guān)于混凝土水化熱溫度效應(yīng)問題。高速鐵路中連續(xù)剛構(gòu)橋應(yīng)用廣泛,承臺采用的混凝土強(qiáng)度等級也越來越高,水化熱溫度與采用普通混凝土相比產(chǎn)熱速率更快,聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部的熱量難以及時散發(fā)出來,內(nèi)外溫差在表面混凝土沒有采取有效保溫措施的情況下極易超過25℃,結(jié)構(gòu)表面存在拉拉力甚至超過混凝土容許抗拉強(qiáng)度;而內(nèi)部混凝土降溫速率則完全相反,降低至預(yù)期溫度值所需時間更長。已有的研究資料中,有關(guān)承臺混凝土的水化熱問題的研究大多數(shù)集中在普通混凝土上,單次澆筑厚度為2m的高強(qiáng)度混凝土層的水化熱問題已經(jīng)發(fā)生不同的變化,不能完全依據(jù)普通混凝土水化熱溫度場與應(yīng)力場的規(guī)律指導(dǎo)承臺的施工,有必要對高強(qiáng)混凝土承臺的溫度場與應(yīng)力場規(guī)律進(jìn)行研究。本文以建設(shè)中的商合杭高鐵項(xiàng)目某連續(xù)剛構(gòu)-拱組合橋?yàn)楣こ瘫尘?選取552號主墩承臺為研究對象。對高強(qiáng)度混凝土水化熱溫度場與應(yīng)力場規(guī)律及影響因素進(jìn)行研究,主要進(jìn)行的研究工作如下:(1)在施工前,擬定4種不同的施工方案,采用有限元軟件MIDAS/Civil對承臺施工階段的水化熱進(jìn)行研究,分析比較不同施工方案中承臺的溫度場與應(yīng)力場分布規(guī)律,為結(jié)構(gòu)的施工提供科學(xué)、合理的溫控方案,以指導(dǎo)施工過程,避免大體積混凝土水化熱溫度裂縫的危害。(2)制定合理的水化熱溫度監(jiān)控方案,確定科學(xué)、全面的溫度測點(diǎn),對承臺水化熱溫度進(jìn)行測量,并對實(shí)測數(shù)據(jù)分析總結(jié)得到承臺溫度變化規(guī)律。(3)運(yùn)用三維有限元軟件MIDAS/Civil對大體積混凝土承臺,考慮了實(shí)際冷卻水管的布置、水流情況、邊界條件、以及其它實(shí)際施工過程的因素進(jìn)行了施工過程中水化熱溫度場的有限元模擬。對高強(qiáng)混凝土熱學(xué)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,使考慮了冷卻水管作用后的三維水化熱溫度場的模擬結(jié)果更符合實(shí)際情況。通過對實(shí)測溫度場和計算溫度場的對比分析,為數(shù)值試驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。(4)分析現(xiàn)場承臺施工中溫度控制措施與溫降效果,提出施工上的改進(jìn)。重點(diǎn)分析環(huán)境溫度在澆筑后下降的時間點(diǎn),降溫幅度、降溫前環(huán)境溫度對混凝土內(nèi)外溫差的影響確定保溫措施。對比分析冷卻水管布置長度、流速、水溫對冷卻管降溫效果的影響,提出了冷卻水管布置的優(yōu)化措施。分析蓄水池對承臺溫度的影響,確定承臺蓄水池保溫優(yōu)化措施。
【學(xué)位單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU755
【部分圖文】：

圖 2.1 熱傳導(dǎo)示意圖Fig. 2.1 Thermal conductivity indication坐標(biāo)和時間τ的函數(shù)。假設(shè)混凝土材料，取出微元六面體x y zd d d，單位時間出的熱量為xx d y zq d d+，由此得出在微圖 2.1 所示。熱傳導(dǎo)方程中，單位時間內(nèi)x 成正比，且方向相反，其關(guān)系式如下，Txxq λ = ， kJ /( m h ℃) ；的熱流量；度場。勒級數(shù)取前兩項(xiàng)，得( ( ))( ) ( ) ( ( )xq x T q x d q x dxx x λ + = + = +

圖 2.2 變分法平面問題示意圖Schematic diagram of the plane problem in the variation度場推導(dǎo)公式采用變分法推導(dǎo)，考慮泛函數(shù)( ) [ , ( ), ( ) ]( )R cI T F T T x T y dxdy +G T ds∫∫ ∫[ , ( ), ( )]RF T T x T y∫∫在定義域 R 上的面積分與 G ( x ), T ( y)]由溫度場T 和溫度梯度T ( x ), T ( y )決設(shè)在T（ x ,y）處，泛函數(shù) I (T )存在極小值，則= ( x , y ) T ( x , y ) + εη( x , y)使得泛函 I (T )最大（或上的溫度梯度函數(shù)可以表示為T= ( x ) T ( x ) + εη( x)溫度梯度函數(shù)可以表示為T= ( y ) T ( y ) + εη( y)' 上式第一類邊界條件

2 大體積混凝土水化熱的基本計算理論 C '上不可獨(dú)立變分，因此在上式中，得( ) ( )( ( )) ( ( ))F F FT x T x y T y = cos( , ) cos( , ( ( )) ( ( ))G F Fn x n yT T x T y + + 9）、（2.40）構(gòu)成了平面問題上的變分歐
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2878475