混凝土重力壩段施工期冷卻水管降溫有限元研究.pdf

1、近年來由于施工技術的提升使得混凝土澆筑尺寸逐漸增大,對人工降溫措施提出了新的挑戰(zhàn)。同時,冷卻水管技術的應用在工程上引發(fā)裂縫問題也頻繁出現(xiàn),這促進了對大體積混凝土水冷技術的進一步研究和探討。完善和深化冷卻水管降溫技術,提升降溫精度和冷卻效率,才能滿足日益發(fā)展的施工建設要求。本文在歸納溫度場和應力場計算理論的基礎上,結合有限元軟件ANSYS和相關程序,完善部分建模過程,利用熱耦合場功能模擬各變量的熱交換,并將其轉化為應力場,進行數(shù)據(jù)分析得出

2、結論。主要工作如下:
　　(1)綜述了當前國內外關于溫度控制措施和冷卻水管的研究進展,并對有限元法的溫度場和應力場的相關理論進行了歸納。
　　(2)結合ANSYS的有限元算法和理論計算原理,編寫程序語言,將ANSYS各個功能模塊進行協(xié)調和整合,實現(xiàn)冷卻水管的溫度場和應力場在有限元模擬。主要完善了關于模型時變函數(shù)的邊界設定、徐變作用等效計算和層面初始設定不統(tǒng)一等設置。
　　(3)以峽江水利樞紐的中江右岸重力壩(中2號壩段

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,在有限元模型上進行溫度場的模擬,得到計算數(shù)據(jù)并將其結果導出。之后,再將溫度數(shù)據(jù)作為荷載導入至應力場,進行對應的受力和位移分析。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、溫降過程,并分析其溫度變化規(guī)律,再從應力和變形情況討論不同的降溫條件下混