32m混凝土箱梁蒸汽养护的热分析及温度控制

摘要

采用蒸汽养护技术预制混凝土箱梁可以提高梁的品质，缩短施工周期，该技术的难点在于严格、准确、实时地控制温度变化。本文综合研究了国内外蒸养工艺现状，针对施工中存在的设备简陋、温控粗放等问题，提出了新的工艺措施。现以32m混凝土箱梁为研究对象，采用软件ANSYS建立了箱形梁的有限元模型，模拟混凝土水泥水化放热规律和边值条件，分析结构的温度场，同时与理论曲线比较，说明此种模拟方法是合理的、可行的。通过温度场分析，对箱梁结构在蒸养过程中的温度分布有了一个定性的认识。这种分析方法可以应用到桥梁的设计和施工中，确定混凝土蒸汽养护过程中的最高温度、最高温度时刻等等，以便指导施工，提高施工质量，保证施工安全。 模拟三维实体模型的蒸汽养护温度场，然后利用得到的温度值作为下一步结构计算的温度荷载，进行耦合计算，得出由于水泥水化热以及外部蒸汽引起的温度应力及其一些相关解，可以在结构设计中进行相应的计算，避免施工中出现温度应力超限的问题，对施工作业和工序安排、改善受力行为、确保工程质量有指导作用，也为今后类似工程的设计与施工提供理论依据与参考。 最后，在温度场和温度应力分析结果的基础上，基于PCAtuo组态软件开发了一套完善的自动控制系统，实时监测、控制混凝土箱梁的养护温差，保证结构的温度应力在允许值内，预防并控制混凝土结构裂缝的开展，使混凝土的蒸汽养护工艺更加成熟、完备、可靠。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章绪论

第二章温度场有限单元法及热物理参数的确定

第三章32m混凝土箱梁蒸汽养护温度场有限元分析

第四章混凝土箱梁的温度应力计算

第五章混凝土蒸汽养护的温度控制

5.1温度控制系统工程整体规划

5.2温度传感器的布置

5.3温度控制系统设计

5.3.1温度控制系统的组成

5.3.2温度控制原理

5.3.3温度控制过程

5.3.4系统硬件设计

5.3.5系统软件设计

5.3.6控制系统功能简介

5.3.7温度控制系统具备的功能

5.4小结

第六章结论

参考文献

致谢

个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文