高海拔气候环境下碾压混凝土重力坝施工期开裂风险分析

DG水电站位于高寒高海拔地区,气候环境复杂。为研究施工期碾压混凝土温控防裂问题,选取DG水电站厂房坝段为研究对象,采用三维数值仿真模拟技术进行施工期大坝温度场和温度应力计算,以及气温骤降、昼夜大温差对坝体影响的敏感性分析。研究结果表明:气温骤降、昼夜大温差在坝体表面分别产生约1.4,0.9 MPa的拉应力,易在坝体表面引起裂缝;为了减小由此引发的混凝土开裂风险,采用混凝土表面保温防护措施之后,坝体表面温度应力相应得到显著改善,拉应力分别减少至约0.3,0.4 MPa。

高寒区隧道近洞口冻害防控方法研究

基于水-热-力多场耦合分析方法建立了隧道近洞口三维分析模型,研究了寒区隧道近洞口冻胀特征,提出了一种保温隔热和防冻缓冲的复合功能层,分析了复合功能层参数对隧道冻害防控效果的影响。结果表明,多场耦合分析方法能合理计算温度场和衬砌冻胀力;3月中旬隧道围岩在边墙位置达到最大冻结厚度;二次衬砌冻胀力在冻结开始2个月达到最大冻胀力的85%,且在2月初达到峰值,隧道边墙位置冻胀力约为仰拱位置的5.5倍。二次衬砌的抗冻性能随着复合功能层厚度和弹性模量的增加以及等效导热系数减小而提高。

严寒区域大体积混凝土低温施工温控研究

本文以黑龙江省佳木斯松花江大桥柱墩零号块体为研究对象,研究其内部温度场的演变过程,揭示其内部温度场的演变过程,并进一步验证其在极寒区域内的应用价值。研究发现,在寒冷地区,通过降低水化热、外部保温等方法,可以减少寒冷区域大体积混凝土的里表温差,减小温度下降速度,降低不利裂纹出现的几率,从而明显改善其抗裂性能。

基于温湿度独立控制的数据中心高效冷源设计实践

通过对地处夏热冬暖地区的数据中心——数字福建云计算中心(社会和企业云)进行分析,描述项目所在地的全年气候特征,阐述数据中心的空调冷负荷特点,全面介绍了本项目基于温湿度独立控制技术所构建的高效节能、安全可靠的高温冷源所采用的各项节能减排技术措施。结合主冷源、冬季免费供冷冷源、空调水变频输配系统的配置及运行控制策略等诸多方面因素,分析了不同冷却水温度工况下的冷源能效。结合福州地区典型年各级湿球温度频数分布进行加权分析,可知:该冷源的全年平均设计能效比EER在6.8W/W以上,数据中心能源效率PUE约为1.3W/W,取得了良好的节能减排效益。

多年冻土地区主动冷却地基方法研究

基于已有的或正在进行的研究结果 ,提出为应对高温冻土和全球变暖的严峻挑战 ,必须改变沿用的消极被动保护冻土的措施 ,采用积极主动的保护冻土措施 ,即冷却地基的办法 ,以确保工程的稳定 .分别从通风管、抛石护坡与碎块石互层通风、热棒 (桩 )、遮阳棚、热半导体保温材料和人工冻结技术在多年冻土保护中的应用等方面对这些措施的可行性进行了论证 ,可以看出 ,作为主动的地温调控技术 ,这几种措施在不同的范围内均有效果 ,都可以有效地抬升多年冻土上限 ,保护冻土路基稳定性 .因此 ,主动的地温调控技术作为保护冻土路基的措施是一条可行的方法 ,可以不同程度的在寒区工程建设中使用 .

寒地水稻低温冷害防御技术研究进展

黑龙江省是我国最主要的粳稻生产区,对保障国家粮食安全起到重要作用。但是黑龙江省地处寒地稻作区,每年受低温冷害影响,水稻减产幅度较大。针对现阶段寒地稻作区水稻低温冷害研究现状,从冷害诊断、监测预警、抗冷品种选育、培肥地力、栽培措施、冷水增温技术、化控技术等方面综述了水稻低温冷害防御技术研究进展,提出水稻低温冷害防御今后的重点研究方向,为寒地水稻防御低温冷害发生提供思路和参考依据。

基于物联网技术的寒地水稻程控催芽系统设计与试验

针对大规模寒地水稻芽种生产中,浸种、破胸、催芽3个环节存在的上下层水温不均匀、浸种箱内稻种有氧呼吸差,易导致种子"出芽率低"甚至发生"烧种"、"烂芽"等问题,研究了浸泡温度、时间对水稻种子生理活性的激发机理,构建了基于物联网技术的温度、湿度、氧气监控体系,研发了程控水稻催芽系统,实现浸种箱内催芽环境分段式自动化管理。通过对浸种箱内温度场模拟及大田生产试验证明:系统温、湿、氧调控准确度高,均匀性好,水温控制精度?0.2℃,水位控制精度?0.3%,种子发芽率达97.79%,箱内不同区域芽种出芽率相差1%以内,芽种整齐度、健壮程度大幅提高。该系统研究为寒地水稻生产水平的提高提供了技术支撑,体现了较好的社会经济效益。

南水北调西线工程面板混凝土施工温度控制探讨

针对南水北调西线工程恶劣自然环境和独特工程特性条件下面板堆石坝施工对混凝土面板提出的技术要求,通过热工计算,推导混凝土施工过程中各阶段的温度控制指标、措施和一些规律,对南水北调西线工程混凝土施工具有指导意义。

高寒地区碾压混凝土坝岸坡坝段保温方案研究

高寒地区某碾压混凝土重力坝岸坡坝段,原温控设计提出在上、下游面采用喷涂12cm厚聚氨酯进行永久保温。根据工地现场左右岸坝段开挖较深的实际情况,对原上、下游面的保温方案进行了优化,提出对上、下游面喷涂聚氨酯结合填土的保温方案,但在回填填土前,应对坝体上下游面、浇筑水平层面做好临时保温工作,临时保温采用3cm厚聚氨酯发泡被。三维有限元仿真计算结果表明,本方案能达到较好的越冬保温效果,有效防止上、下游面表面裂缝的产生,且施工方便、节约投资,可为类似工程的保温提供借鉴。

寒冷地区碾压混凝土重力坝温控防裂研究

某碾压混凝土重力坝地处寒冷地区,且其施工方式采取通仓浇筑,不分纵缝以及越冬长间歇式的施工方法,增加了该碾压混凝土坝温控和防裂难度。为了对该工程温控措施及效果作深入了解,选取挡水坝段为研究对象,采用3种方案进行三维有限元温控防裂仿真分析。通过3种方案结果的对比,总结出在坝体施工过程中采取保温及通冷却水管的温控措施对改善坝体温度分布、降低温度应力、防止坝体出现裂缝具有重要意义,结果对该工程及类似工程的结构设计和具体施工具有重要的指导意义。

寒区隧道温度场分布规律及保温层适应性研究

为了研究寒区隧道的防寒保温设计问题,采用数值分析方法探讨不同外界气温、围岩地温以及有无保温层等条件下寒区隧道温度场的分布规律和保温层适应性研究,并采用叠加原理、分离变量法和贝塞尔特征函数建立列车风影响下寒区隧道温度场的计算模型,分析有无列车运行条件下寒区隧道温度场的变化规律。研究结果表明:由于二衬后出现负温分布对隧道衬砌结构安全性影响较大,因此建议将二衬后不出现负温分布作为寒区隧道保温措施的控制指标;在不考虑列车风影响条件下,保温层法最佳适用于最冷月平均气温为-2^-15℃的地区,当最冷月平均气温低于-15℃、围岩地温低于5℃时,保温层法应与主动保温措施相结合;当列车运行速度为300km/h、运行间隔为30 min时,通车与不通车相比隧道洞内中间位置平均气温下降约1.22℃,二衬后沿隧道进深方向出现负温的距离约增加36.8%。

严寒地区常态混凝土拱坝施工温控措施

从常态混凝土的材料特性、施工特点、温度应力的变化特点入手,结合常态混凝土拱坝的分缝方式,采取了降低浇筑温度、水管冷却、表面保温,改善混凝土原材料性能等措施达到了混凝土防裂的目的。本工程的温控措施可供类似工程参考。

水温调控对寒地水稻产量影响的研究

寒地水稻生产中,水稻不同生育阶段水温的调控直接影响水稻品质及产量,特别是地下水温度的调控,对水稻生长发育有直接影响。文中通过对松花江水与井水温度的调查与分析,提出在水稻不同的生育时期采取科学灌溉的方式方法、对产量的影响、影响灌溉水温的要素及井水增温措施等。

心墙相变砾质土工程特性及寒区冬季施工防冻控温研究

寒区砾质土心墙堆石坝冬季施工面临着心墙土料冻结与融化问题。通常冬季心墙填筑采用摊铺保温材料以防止土料冻结,但易干扰施工,导致有效填筑时间缩短。本文利用相变材料(Phase Change Material, PCM)的相变储放热性能,制备了心墙相变砾质土,用于寒区冬季砾质土心墙控温防冻。通过渗透试验、无侧限抗压试验、三轴试验、热常数试验及温控试验等,研究不同PCM掺量下心墙相变砾质土工程特性和防冻控温性能。试验结果发现,相变砾质土的无侧限抗压强度、抗剪强度和抗渗性能均随PCM掺量的增加而显著提高;随着PCM掺量的增加,相变砾质土导热系数及比热下降。在室内控温箱试验验证相变传热模型有效性的基础上,开展了心墙相变砾质土施工控温有限元模拟,分析了不同施工环境温度(最低温-5℃、-8℃和-10℃)工况下心墙相变砾质土的温控效果,发现6%PCM掺量的相变砾质土在最低温-5℃施工环境下保证土体不发生冻结;采用提高制备温度和上层铺筑联合控温措施,可保证最低温-10℃施工环境下心墙连续高效填筑;与常规砾质土相比,相变砾质土可延长心墙冬季施工时间,改善了心墙砾质土防冻性能,为心墙土料冬季施工防冻提供了一种潜在选择。

高寒地区混凝土箱梁施工关键技术研究

在高海拔寒冷地区恶劣的自然环境,为了提高混凝土箱梁的强度和抗冻耐久性,需要对混凝土箱梁施工关键技术进行研究。首先,分别掺加减水剂和引气剂,通过试验研究了不同外加剂对高寒区混凝土各项性能的影响,并确定了高海拔寒冷地区混凝土箱梁的最优配合比。然后,根据规范并结合工程所处高海拔地区情况,提出了混凝土原材料入仓温度、箱梁浇筑过程保温及温度控制、预制箱梁制作和蒸养措施等施工关键技术。最后,通过回弹法现场测试箱梁强度,验证了优化方案的有效性。本文的研究成果可为类似工程提供参考和指导。

严寒地区混凝土拱坝浇筑期间温控措施及监测方法

混凝土拱坝坝体较单薄,对外界气温和水温变化比较敏感,尤其是严寒地区气温年差较悬殊,温度应力对拱坝安全的影响使得大坝温度控制成为关键。为研究严寒地区混凝土拱坝浇筑期间温度控制及温控效果,本文介绍了山口水电站混凝土拱坝温度控制措施和温度监测布置情况,并结合温度监测数据对温控效果进行了分析。结果表明:该拱坝温度控制措施较为合理,温度监测数据变化规律总体符合设计及规范要求,拱坝整体温控效果较好。

高寒地区某RCC重力坝保温措施及效果分析

某RCC重力坝地处高寒地区,又属欧亚大陆腹地,冬季寒冷且历时较长,曾观测到的极端最低气温为-49.8℃,多年平均气温为2.7℃。在本地区修建RCC重力坝,温控设计是关系到大坝建设成败的关键,温度控制必须解决"冷"对大坝温度应力的影响,防止大坝表面裂缝及深层裂缝的出现。现阐述了此RCC重力坝采取的保温温控措施,并根据施工现场实际监测成果对保温措施的效果进行了分析评价,以资类似工程借鉴。

祁连山隧道洞内空气及围岩温度场分析

为了探究寒区隧道洞内空气及围岩温度场设计问题,以世界上海拔最高的高原冻土隧道-祁连山隧道为研究对象,建立非稳态的隧道温度场模型,采用变量控制法探讨不同时间、距离以及有无保温层条件下寒区隧道洞内空气和围岩温度场的变化规律。研究结果表明:当洞外气温为-16.77℃,围岩地温为5℃条件下,祁连山隧道单侧防寒保温长度应该大于1 770m;当洞外气温为-16.77℃,围岩地温为5℃,计算时间为10 d条件下,5 cm厚的聚酚醛保温板保温效果很好,可以保证不出现冻害;当洞外气温为-16.77℃,围岩地温为5℃,当计算时间超过30 d,有保温层时距离进口10 m处隧道初支和二衬范围内出现负温,说明保温层具有一定的适用范围,并不能完全消除寒区隧道的冻害问题。

草木沟隧道温度场实测与分析

为了探究寒区隧道贯穿运行后温度场的演化规律,以吉图珲铁路草木沟隧道为研究对象,根据现场温度实测数据,采用ANSYS有限元软件建立等比例隧道温度场模型。基于热传导理论分析影响温度场演化的主要因素,采用控制变量法计算得出不同冻结期、有无列车风及不同外界气温条件下隧道纵向和径向温度场的分布规律。研究结果表明:隧道实测断面温度呈正弦规律分布,距衬砌表面越远,温度振幅越低;隧道全线冻结期内仅有280 m温度处于0℃以上,故需对隧道全线进行防寒保温措施;隧道洞口段冻结深度与冻结时长、外界气温密切相关,冻结时间越长冻结深度越深,极端气温下洞口冻结深度最高可达8.2 m;相较于自然风的影响,不同列车风速对冻结深度影响较小,但列车运行情况下隧道径向冻结深度平均增加了0.19 m,因此列车风的影响不容忽视。研究成果可为草木沟隧道冻害整治提供理论数据支持。

寒区隧道洞内围岩温度场的时空演化规律研究

围岩温度场的变化规律对寒区隧道防寒保温设计工作至关重要。在建立流体和固体耦合瞬态热传导数值模型的基础上,采用控制变量法,分析了不同自然风速、洞外气温、围岩地温、列车运行速度和频率下二衬后围岩温度的变化规律。研究结果表明:在不考虑列车风的影响下,自然风速每增加1 m/s,二衬后负温距进口的距离平均增加260 m,负温距出口距离平均增加210 m;洞外气温每降低5℃,二衬后负温距进口的距离平均增加215 m,负温距出口距离平均增加190 m;围岩地温每升高5℃,二衬后负温距进口的距离平均减少187.5 m,负温距出口距离平均减少195 m。列车运行速度越快,列车风作用时间越短,围岩温度的变化越不明显;列车运行频率越大,洞内围岩温度越低,保温工作越趋于不利。