索塔承台大体积混凝土温度控制与应用研究

摘要

随着我国经济的高速发展，这些年我国大力建设高速公路，发展高铁经济，因此中国桥梁建设迎来了新的挑战，特别是大跨径斜拉桥的建造跨度不断加大，数量快速增长。斜拉桥的索塔承台属于大体积混凝土的范畴，承台混凝土方量巨大，浇筑过程和养护期间会发生水化反应，混凝土温度上升形成內表温差，这种温差过大会引起温度应力使承台结构开裂，对桥梁的运行安全和使用寿命很不利。本文以北盘江大桥为工程背景，作者主要做了以下工作：
　　（1）介绍数值分析所依据的相关温度控制分析理论，对大体积混凝土的热传导方程、边界条件、初始条件、温度场的求解进行了论述；总结分析了热力学参数的确定方法和混凝土相关温度的计算方法。
　　（2）制定与本工程背景相适应的温控实施方案及现场温控措施，设计冷管布置形式及温度测点布置形式；论述承台内部控制部位埋设温度传感器的方法，现场实施监测的流程，总结应对现场监测异常情况的措施。
　　（3）根据实际工程资料，计算北盘江大桥的混凝土热力学参数及冷管参数，确定本工程的边界条件；通过建立3＃及4＃承台数值分析模型，分析理论温度和应力结果，得出有益的理论分析结论；整理现场实测温度数据并进行详细分析，总结内部温度变化的相关规律，从工程实际角度对探究混凝土由水化热引起的温升分布规律；对比分析水化热计算值和实测数据，验证理论分析及分析实测值与计算值存在差异的原因。
　　（4）建立北盘江大桥主塔承台大体积混凝土的仿真分析模型，探讨气温、保温措施、冷管竖向布置间距等参数对温度控制的影响，根据工程实际情况分析不同标号混凝土连续浇筑的水化热温度场及应力场，得出相关对工程实际有益的结论，为同类工程的温控方案设计、现场温度控制提供经验及理论借鉴。

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第一章 绪论

1.1问题的提出及研究意义

1.2国内外研究现状

1.3课题来源及工程背景

1.4本文研究的主要内容

第二章 大体积混凝土温度场计算原理

2.1热传导基本理论

2.2求解温度场的有限单元法

2.3混凝土的热力学参数的确定

2.4混凝土温度的计算

第三章 北盘江大桥承台大体积混凝土温控方案

3.1温度控制实施方案

3.2现场温度控制措施

3.3现场监控

第四章 承台大体积混凝土仿真计算及监测结果分析

4.1主塔承台仿真计算资料

4.2贵州岸3#主塔承台仿真计算

4.3云南岸4#主塔承台仿真计算

4.4现场温控效果评价

第五章 大体积混凝土水化热参数敏感性分析

5.1保温措施对温度控制的影响

5.2气温对温度控制的影响

5.3不同标号混凝土连续浇筑水化热分析

5.4冷管竖向布置间距对温度控制的影响

结论与展望

结论

展望

参考文献

致谢

附录