河口村水库进水塔底板混凝土温控仿真分析

河口村水库进水塔底板混凝土处于基础强约束区,温控标准严格。如何采取经济合理的温控措施降低温度裂缝风险及保证结构安全,成为整个进水塔架温控中的难点与关键点。利用ANSYS三维建模对进水塔架底板混凝土结构进行温度控制仿真分析,计算底板混凝土在高温季节与低温季节的温度场与应力场,并进行对比分析。结果表明,高温季节下浇筑底板混凝土需要采取的温控措施比低温季节施工要严格得多,且温控成本大,出现温度裂缝风险较高,故建议底板混凝土安排在低温季节施工。

基于温控仿真的RCC重力坝施工期开裂风险分析

温度荷载是使大体积混凝土在施工期间产生裂缝的主要因素。为对大体积混凝土开展施工期开裂风险分析,以某碾压混凝土(RCC)重力坝为例,在对其温控措施进行仿真分析的基础上,利用结构的可靠度理论,将大体积混凝土开裂的影响因素作为变量,运用响应面法构建极限状态功能函数,利用Monte-Carlo法得到该重力坝施工期的开裂风险和可靠度。分析成果表明:推荐温控措施合理;开裂风险概率和可靠度指标计算成果能够反映内部特征点的开裂风险高于外部、一期冷却末期出现最大开裂风险的特点,该方法可用于施工期的混凝土开裂风险评价。

基于温控仿真的碾压混凝土重力坝防裂措施研究

温度荷载是混凝土重力坝的一个主要荷载,它的大小直接影响着大坝是否产生温度裂缝,进而影响着大坝的安全稳定运行。碾压混凝土坝由于胶凝材料用量少、混凝土温升较低,温控措施往往认为可以简化或者取消,但工程经验表明,碾压混凝土重力坝施工过程中温控措施仍必不可少。以福建省周宁电站碾压混凝土重力坝为例,借助三维有限单元法,探讨了有无控温措施的区别,同时对浇筑温度和表面保温关键温控参数开展敏感性分析。计算结果表明:不采取温控措施不能满足温控要求,浇筑温度降低和适度表面保温可以起到较好的温控防裂作用。该工程的温控防裂方法和思路对类似工程的温控防裂具有重要参考意义。

冷却水管的改进埋置单元法在大型泵站温控仿真中的应用研究

大型水利工程梁湖泵站具有结构复杂、规模大、实心体浇筑块尺寸大等特点,导致整体有限元网格单元规则性较差,模型单元数量多,传统常用的冷却水管离散单元模型难以顺利布置在混凝土网格单元中,且计算工作量大。采用冷却水管改进埋置单元法,能够考虑冷却水管内沿程水温变化及其对温度场的影响,对该大型泵站施工期进行温控仿真数值模拟。计算结果表明,冷却水管的改进埋置单元法在不增加有限单元数量的条件下,具有较高的精度和较低的计算时间成本,且前处理相对比较简单,可见其效率和精度的综合效果较好。

基于温控仿真的热带地区常态混凝土重力坝施工期温控防裂研究

鉴于热带地区气候条件下的温控防裂研究成果较少的问题,以洪都拉斯某常态混凝土重力坝为例进行三维有限元温控仿真防裂研究,发现方案1的最高温度和最大应力均超标,方案2的最高温度和最大应力均满足要求;溢流坝段下游侧反弧段常态混凝土部位易产生大拉应力,应采取相应温控防裂措施。研究成果可为热带地区大体积常态混凝土重力坝的温控防裂提供参考。

高温环境下大体积混凝土温控仿真分析

风力发电机基础属大体积混凝土,温度控制是大体积混凝土施工中的重要环节,也是影响大体积混凝土浇筑质量的重要因素。对巴基斯坦第一风力发电项目风机基础混凝土浇筑后监测所得的温控数据进行仿真分析,总结了风机基础混凝土最高温度和最大温差等温度数据的规律性变化,分析产生这些规律性变化的原因。

一种大体积混凝土自动化通水温控方法

为了实现施工期大体积混凝土通水温控的自动化,根据《大体积混凝土温度测控技术规范》(GB/T 51028—2015),创新性地设计了一种基于自适应级联模糊控制算法的工业控制平台。硬件平台由控制柜、混水装置、温度采集网络组成,分别完成计算、执行、采集的工作;首次将自适应模糊控制应用到大体积混凝土温度控制中,将混凝土里表温差、温度变化率、进水温度3个关键参数综合考虑、复合计算,进行两级模糊推理,然后将推理结果作用到2个流量阀门,分别控制回水与冷水的混合比,得到满足温度标准的混合水,压入提前铺设好的混凝土冷却管道中,以此实时控制混凝土温度。通过建模仿真与工程实践验证了该控制策略能保持混凝土内部温度与进水温度差<25℃,在此基础上抑制混凝土温升,仿真的混凝土降温速度为1.69℃/d,实际工程应用的混凝土降温速度分别为1.59、1.56℃/d,均低于上限警告阈值2℃/d;仿真与实际工程数据均验证了该控制平台的有效性。

某导流洞封堵体温控措施仿真分析

以某水电工程导流洞永久封堵体为工程实例,结合工程区气候条件,采用大型通用有限元软件ANSYS,对封堵体混凝土施工期的温度场及温度应力场进行了仿真分析,分析了不同方案温控措施变化对封堵体混凝土温度场及应力场的影响,提出了有效的堵头混凝土施工温控措施,可为类似工程温控措施的优选提供参考。

BIM技术在混凝土施工温控监测中的应用研究

本研究针对大体积混凝土施工温控过程中监测数据不直观、理论计算与施工监控脱节等问题,提出了基于BIM技术的在大体积混凝土施工的温控动态控制方法。在Revit平台上,建立某船闸混凝土施工温控监测模型,结合Revit和数据库,以二次开发的形式实现监测信息与模型集成,同时将BIM模型导入有限元软件,进行大体积混凝土温控过程的仿真模拟。研究结果表明:将BIM应用于施工温控监测,提高了对监测信息的可视化管理与分析能力,并为温控仿真数据与实际工程监测数据之间的反馈提供了途径,可更好地指导大体积混凝土施工的温控。

大温差地区碾压混凝土重力坝施工期温控防裂技术研究

环境温差大幅变化地区,碾压混凝土重力坝施工期温控难度极高,是施工中重点关注的问题。采用"负水化热法"和"体积力法"等计算手段全过程仿真碾压混凝土坝施工期的温度场和应力场,通过波动混凝土入仓温度、冷却水管温度等温控措施关键参数,揭示其对大坝开裂的影响规律,利用拉格朗日法,寻求最优解决方案,成果已在云南铅厂大坝施工中应用,取得很好的防裂效果,可为大变幅地区筑坝施工提供理论技术参考。

河口村水库泄洪洞进水塔温度应力仿真

采用有限元软件ANSYS模拟河口村水库泄洪洞进水塔的混凝土浇筑全过程。通过施加边界条件及温度约束,计算得到混凝土浇筑过程中的温度场和应力场,并分析底板、侧墙、胸墙、隔墙和边墙的应力场分布及其随时间变化的规律。结果表明:胸墙和边墙拉应力值较大,可能存在裂缝,在施工过程中应特别注意。可以采取对混凝土拌和材料进行预冷,通过合理养护控制混凝土内外温差,以及通水冷却、在混凝土内埋设水管等措施,进一步降低浇筑温度,提高其早期抗拉能力,降低水泥水化热引起的温升。

基于有限元模型校正及降阶的温控系统设计

提出了一种有限元模型校正及降阶方法在炉体温控系统仿真平台设计中的应用。通过测试炉体响应特性,校正ANSYS有限元模型中的关键属性参数,建立实际炉体特性模型。采用Krylo子空间降阶法的软件mor4ansys对有限元模型进行降阶,并转化为状态空间表达式。利用MATLAB/Simulink搭建基于状态空间模型的温控仿真平台,对炉体温控进行模拟设计。以绝热量热仪温控算法开发为例,介绍了建模流程,并验证了可行性,为工程领域的应用提供了参考。

大体积混凝土裂缝控制技术在船闸工程中的运用

在大型船闸混凝土建筑的浇筑过程中,经常会遇到由于大体积混凝土温度导致的裂缝问题,因此在施工期内对温度控制和裂缝防治的任务特别困难。文章针对某船闸工程中使用的大体积混凝土进行有限元温控仿真分析,并分析结果推断出某大型船闸工程在大体积混凝土施工阶段的混凝土配合比与温度控制防裂策略,涉及混凝土的材料选择、施工期的温度控制措施和整体管理手段。经过对混凝土结构进行监测,监测结果发现混凝土结构出现裂缝的可能性较小。

混凝土拱坝温控的动态分析理论与实践

温控防裂是混凝土高拱坝的关键技术问题和难题之一。以小湾超高拱坝为背景,从混凝土材料、理论方法、施工及工程措施等方面系统地研究与温控防裂有关的核心技术问题,制定温度场仿真分析的合理、可行、科学的技术路线,建立拱坝温控的动态跟踪仿真反馈分析系统及信息化动态设计方法,提出抗裂安全度取值建议、合理的温控设计方案,实现拱坝施工期全过程仿真反馈分析及温控措施的动态优化设计。实践表明,该研究成果对指导小湾拱坝的设计、施工具有十分重要的理论意义和现实意义。

大型地下洞室衬砌混凝土温控防裂研究

随着现代地下工程规模不断增大,地下工程混凝土温控防裂问题也越来越突出,需引起更多重视。采用有限元法对地下洞室衬砌结构进行施工期温度及温度应力仿真,重点对衬砌厚度、分缝长度、围岩弹模及约束情况、洞室气温等进行敏感性分析,归纳影响地下洞室衬砌结构温度裂缝产生的主要因素。结果表明,结构分块尺寸及约束条件等对衬砌结构温度应力影响较大,施工过程中应根据需要采取适当温控措施降低最高温度、减小结构约束情况,进而减小温度应力,以提高地下洞室衬砌结构抗裂安全。

刚果布斜拉桥承台施工温控分析

大体积混凝土的施工是当代大型混凝土工程中的特殊施工技术。本文就布拉柴维尔沿河大道项目刚果布斜拉桥承台大体积混凝土的特点,对大体积混凝土的温度控制进行了分析,提出了切实可行的裂缝控制技术措施。通过Midas的计算结果可以看出,承台大体积混凝土浇筑后温差不大于25℃,满足规范要求,证明所采取的施工技术措施对裂缝的控制效果能达到规范要求,为类似大体积混凝土工程的设计及施工提供了一定的工程参考。

杨房沟水电站拱坝应用4.5m升层温控防裂研究

杨房沟水电站作为国内首个采用EPC模式进行建设的百万千瓦级大型水电工程,其拱坝浇筑上升速度属于国内先进水平,应用4. 5m升层对工程建设具有重要意义。现场试验及温控仿真计算表明,杨房沟拱坝应用4. 5m升层在混凝土温控防裂方面技术可行,相关试验数据及仿真分析可供类似工程借鉴。

温度对混凝土比热容的影响试验研究

基于极端温度条件下大坝温控仿真计算的需求,为深入研究温度对混凝土比热容的影响,试验采用混热法测取了混凝土各组分在不同温度条件下的比热容,利用比热容的加权累加原则得到了混凝土比热容随温度变化情况,提出了考虑温度和配合比影响的混凝土比热容多元回归模型,并验证了该模型的准确性。结果表明:在极端温度条件下,混凝土比热容与温度呈正相关性并随温度的升高而增大,变化速率逐渐变缓。所提出的混凝土多元回归模型能较准确地预测不同骨料配比下混凝土比热容随温度的变化情况。