閘墩混凝土結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力分析及其應(yīng)用.pdf

1、水利工程中的混凝土閘墩，體積較大，由于混凝土的抗拉強(qiáng)度較低，熱傳導(dǎo)性能差，溫度變形受到約束，常在施工或使用過程中出現(xiàn)裂縫，破壞閘墩結(jié)構(gòu)的整體性，影響建筑物的安全和耐久性。國內(nèi)外對(duì)大體積混凝土溫控和防裂研究主要集中在大壩的溫控和防裂上，大量的研究已取得了一定的成果。但對(duì)像閘墩一類的塊體混凝土結(jié)構(gòu)卻缺乏研究，閘墩裂縫頻頻發(fā)生卻難以防止。到目前為止，閘墩混凝土的溫控和防裂問題仍是水利與土木等工程領(lǐng)域中迫切需要解決的重大課題。　　混凝土本身的

2、強(qiáng)度和應(yīng)變等力學(xué)性能是影響混凝土溫度裂縫的主要因素之一。昭平臺(tái)水庫楊家?guī)X非常溢洪道閘墩再澆筑施工中發(fā)現(xiàn)，幾乎所有已澆的閘墩在齡期7到28天內(nèi)均發(fā)現(xiàn)不同程度的混凝土溫度裂縫。閘墩混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的主要原因是溫度應(yīng)力超過了混凝土的抗拉強(qiáng)度或混凝土的溫度應(yīng)變超過了混凝土的極限拉伸值?！　”疚耐ㄟ^對(duì)昭平臺(tái)水庫楊家?guī)X非常溢洪道閘墩力學(xué)性能試驗(yàn)研究與分析，得到隨齡期變化的混凝土彈性模量和抗拉強(qiáng)度等物理力學(xué)參數(shù)值；通過對(duì)有關(guān)實(shí)測(cè)溫度資料進(jìn)行分析，

3、得到氣溫變化曲線和閘墩內(nèi)典型點(diǎn)隨齡期變化的溫度過程曲線；利用ANSYS軟件三維有限元法進(jìn)行了閘墩施工期的瞬態(tài)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)仿真計(jì)算，仿真分析中考慮了外界氣溫條件、水泥水化熱、彈模、徐變等熱力學(xué)和物理力學(xué)參數(shù)以及分層澆筑對(duì)閘墩溫度應(yīng)力的影響，并把仿真結(jié)果與實(shí)際測(cè)溫資料作對(duì)比，分析出混凝土內(nèi)部由于水化熱作用溫升溫降過快和氣溫驟降是導(dǎo)致實(shí)際工程中閘墩出現(xiàn)溫度裂縫的兩個(gè)根本原因。　　文中用斷裂力學(xué)方法對(duì)已建閘墩混凝土開裂后裂縫發(fā)展的穩(wěn)定性進(jìn)行