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文檔簡(jiǎn)介
1、南水北調(diào)工程是我國(guó)一項(xiàng)宏偉和投資巨大的工程,渡槽是該工程最為主要的水工建筑物,為了保證渡槽結(jié)構(gòu)的安全性、經(jīng)濟(jì)性和合理性,所以有必要對(duì)這種大型預(yù)應(yīng)力渡槽進(jìn)行深入的研究。渡槽混凝土中的水泥在澆筑硬化的過(guò)程中,會(huì)在短時(shí)間內(nèi)釋放大量的水化熱,使混凝土內(nèi)部溫度急劇上升,而混凝土是一種導(dǎo)熱性不強(qiáng)的材料,體積較大部位的混凝土內(nèi)部需要較長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到穩(wěn)定溫度,這就需要一定的冷卻措施來(lái)加快冷卻。同時(shí)渡槽混凝土因溫度變化及周?chē)嬖诘母黝?lèi)約束產(chǎn)生了約束反力,
2、即溫度應(yīng)力。大量工程經(jīng)驗(yàn)表面,混凝土結(jié)構(gòu)或多或少都存在裂縫現(xiàn)象,而溫度應(yīng)力是引起混凝土裂縫的主要原因之一。大型渡槽過(guò)水流量大、承受荷載大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,大型渡槽與高壩相比,多為薄壁混凝土結(jié)構(gòu),但是施工期混凝土局部水化熱卻不容忽視,嚴(yán)重影響渡槽的施工安全。
目前在對(duì)渡槽槽身結(jié)構(gòu)分析時(shí),往往只考慮渡槽整體建成后運(yùn)行期各工況是否滿足設(shè)計(jì)要求,而忽視大型薄壁渡槽施工期不同工況下變形與受力,以及可能遇到的其他施工技術(shù)難題,特別是考慮預(yù)應(yīng)力張
3、拉荷載與溫度場(chǎng)荷載聯(lián)合作用效應(yīng)可能顯著影響渡槽結(jié)構(gòu)體系這一關(guān)鍵問(wèn)題,目前認(rèn)識(shí)還不夠明了,需要進(jìn)一步研究。
本文結(jié)合湍河預(yù)應(yīng)力U型渡槽施工新方法,即24小時(shí)內(nèi)連續(xù)完成整個(gè)槽身混凝土澆筑(即一次性澆筑),而與其他大型渡槽分期澆筑施工典型不同,因此有必要先研究水化熱引起的溫度場(chǎng)變化,再結(jié)合后續(xù)預(yù)應(yīng)力張拉過(guò)程分析通水前U型渡槽應(yīng)力變形,為渡槽安全施工提供技術(shù)支持。論文借助ANSYS有限元分析軟件和基于湍河渡槽施工過(guò)程,建立渡槽結(jié)構(gòu)有限
4、元模型,對(duì)滿槽混凝土的溫度場(chǎng)、溫度應(yīng)力以及溫度荷載對(duì)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行了如下的研究工作:
?。?)根據(jù)混凝土溫度場(chǎng)計(jì)算的有限元方法以及混凝土冷卻水管研究現(xiàn)狀,采用ANSYS有限元軟件模擬有、無(wú)冷卻水管條件下渡槽混凝土溫度場(chǎng),再次說(shuō)明冷卻水管的不僅適用于大體積混凝土結(jié)構(gòu),對(duì)于渡槽薄壁結(jié)構(gòu)仍然適用。
?。?)根據(jù)線彈性有限元理論分析方法,計(jì)算有、無(wú)冷卻水管兩種工況下渡槽3-D溫度應(yīng)力,得到有、無(wú)冷卻水管條件下渡槽混凝土的溫
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