不规则混凝土壳体的温度效应研究

摘要

本文基于现有的热传导理论和目前关于温度场、温度应力、混凝土收缩及徐变的研究成果，对规则混凝土球壳和不规则混凝土壳体结构的温度效应进行了分析研究，主要研究内容如下： 1、阐述分析了混凝土结构在温度作用下的温度场理论及温度效应，对壳体结构的温度场有限元理论进行了介绍，并阐述了与混凝土结构温度效应相关的混凝土的收缩和徐变。 2、利用ANSYS有限元分析程序，对规则球壳使用期间在温度场作用下的温度效应进行模拟分析，主要就规则球壳在不同温度模式作用下的温度效应及同一温度模式不同几何参数下的温度应力及变形进行了分析，对比研究了不同温度作用对规则球壳的影响及规则球壳的半径、厚度、矢高对温度效应的敏感性。 3、在规则球壳温度效应分析的基础上，利用ANSYS有限元分析程序对一不规则混凝土壳体工程使用期间的温度效应进行了分析研究，通过与规则球壳同一温度模式下温度应力及变形的对比研究，得到了不规则混凝土壳体结构在温度作用下的一般规律，并提出了简化处理不规则混凝土壳体结构温度作用的思路，以供工程设计人员参考。

目录

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第1章绪论

1.1温度效应的研究意义

1.2国内外研究现状

1.3本文主要研究内容

第2章温度场基本理论

2.1概述

2.2温度场问题的基本方程

2.2.1基本方程的推导

2.2.2初始条件和边界条件的确定

2.3稳态热传导有限元方程

2.4旋转对称壳体温度场的有限元分析

2.5本章小结

第3章混凝土结构的温度效应

3.1混凝土的温度作用

3.2温度应力

3.3混凝土的收缩

3.3.1混凝土收缩

3.3.2混凝土收缩应变的计算方法

3.3.3混凝土收缩当量温差的计算

3.4混凝土徐变

3.4.1混凝土的徐变

3.4.2混凝土徐变的分析方法

3.4.3混凝土徐变对温度应力的影响

3.5本章小结

第4章规则混凝土球壳的温度效应分析

4.1不同地区同一壳体温度效应对比

4.1.1计算模型

4.1.2有限元软件的选取

4.1.3分析方法

4.1.4温度模式的确定

4.1.5结果分析

4.2同一地区不同壳体温度效应分析

4.2.1半径不同的壳体比较

4.2.2厚度不同的壳体比较

4.2.3矢高不同的壳体比较

4.2.4矢径比及厚径比相同而半径不同的壳体比较

4.3本章小结

第5章不规则混凝土壳体的温度效应分析

5.1工程背景

5.2模型的简化

5.2.1计算模型一

5.2.2计算模型二

5.2.3分析方法

5.3分析结果

5.3.1计算模型一结果

5.3.2计算模型二结果

5.3.3计算模型一、计算模型二及规则球壳对比分析结果

5.4本章小结

第6章结论与展望

6.1结论

6.2进一步工作的设想

致谢

参考文献