索塔承台大体积混凝土夏季施工的温控防裂数值分析

摘要

目前悬索桥和斜拉桥得到了广泛应用,其索塔承台一般尺寸较大,属于大体积混凝土结构。大体积混凝土承台在施工期容易出现裂缝,在其内部布置冷却水管是工程常用的温控防裂措施之一。本文以某特大悬索桥的索塔承台为例,对其夏季施工的温度场和温度应力场进行分析,探讨其温控防裂的措施。
　　首先利用ANSYS有限元分析软件模拟索塔承台的分层浇筑过程,对其在水管冷却作用下的温度场和应力场进行瞬态分析,并与天然冷却状态下承台的温度场和应力场进行对比;然后重点分析了采用水管冷却措施时水管间距、水管入口水温、通水速率、开始通水时间、管材以及管径对承台的温度场和应力场分布的影响;最后分析探讨了混凝土浇筑层厚度、混凝土的浇筑温度和表面遮阳、层间浇筑间隔三种因素对承台的温度场和应力场的影响规律,并在此基础上提出工程实例的最优方案。
　　研究表明,冷却水管对承台的温控防裂效果显著,其中冷却水管间距和开始通水时间对承台的温度场和应力场影响比较明显。降低混凝土的浇筑温度同时采用表面遮阳能得到比较好的温控防裂效果。

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第一章 绪论

1.1 概述

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要研究内容

第二章 天然冷却状态下承台温度场及温度应力场分析

2.1 温度场基本理论

2.2 温度应力场的基本理论

2.3 工程实例分析

2.4 本章小结

第三章 水管冷却下承台的温度场分析

3.1 水管冷却的等效热传导方程

3.2 工程实例分析

3.3 水管冷却效果的影响因素分析

3.4 本章小结

第四章 水管冷却下承台的应力场分析

4.1 工程实例分析

4.2 水管冷却作用下承台应力场的影响因素分析

4.3 本章小结

第五章 影响温度场和应力场的其它因素

5.1 混凝土浇筑层厚度

5.2 混凝土的浇筑温度和表面遮阳

5.3 混凝土的浇筑时间间隔

5.4 工程实例的最优方案

5.5 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢