五花山水库溢洪道大体积混凝土温度应力模拟研究

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大体积混凝土在目前的建筑工程中使用的频率很高,尤其是在水利工程的建设中。比如,大坝的建设时,会用大体积混凝土作为坝体材料;溢洪道建设时,也会使用大体积混凝土作为溢洪道主体结构。虽然大体积混凝土运用得极为广泛,但是在实际的工程中也存在着一些问题。当对建设物进行浇筑时,水泥释放的热量都聚集在一起,会使混凝土内外压力不一致,从而使浇筑块出现缝隙。针对此情况,大多数工程建设者会对其温度应力场进行探索研究,突破技术层面,解决这一问题。研究此类工程学的学者一般会利用计算机技术对大体积混凝土进行探索研究。目前,属数值仿真分析技术在此项目中使用得最多。在此,本论文将以ANSYS软件为主要研究手段,对大体积混凝土进行较为详细的介绍。大体积混凝土温度应力场与时间与空间息息相关,一般分为两个部分:温度场和应力场。在此,本文主体的对象是温度场:虽然大体积混凝土的面积大,但是由于水泥突然释放的热量太大,导致局部受热。温度应力的计算并没有十分简单,其计算手法反而极其繁琐,而且通常而言,其计算的数据也十分庞大。因为温度应力场的复杂性,所以在计算时,为了将复杂问题的简单化,一般采用有限元数值技术。有限元法是运用变分的方法将一些十分不规则的函数用其他简单函数代替,从而求得近似解。本论文利用ANSYS软件,具体地模拟大体积混凝土温度应力场。通过这种方式,得到计算过程中需要的边界条件并解决实际工程中所遇到的难题。同时,本论文着眼于实际,通过对比分析、资料查阅、实地研究,列出了与温度应力场有关的参数并建立了贴合实际工程的模型,更进一步地降低计算的难度。不仅如此,本论文通过模型与图像,较为系统的分析了温度场与应力场的物理情况,从而对浇筑尺寸进行调整,合理控制浇筑块之间的缝隙。
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