混凝土結(jié)構(gòu)尺寸的增大導致混凝土用量陡然增加,引起一系列關(guān)于混凝土水化熱溫度效應問題。高速鐵路中連續(xù)剛構(gòu)橋應用廣泛,承臺采用的混凝土強度等級也越來越高,水化熱溫度與采用普通混凝土相比產(chǎn)熱速率更快,聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部的熱量難以及時散發(fā)出來,內(nèi)外溫差在表面混凝土沒有采取有效保溫措施的情況下極易超過25℃,結(jié)構(gòu)表面存在拉拉力甚至超過混凝土容許抗拉強度;而內(nèi)部混凝土降溫速率則完全相反,降低至預期溫度值所需時間更長。已有的研究資料中,有關(guān)承臺混凝土的水化熱問題的研究大多數(shù)集中在普通混凝土上,單次澆筑厚度為2m的高強度混凝土層的水化熱問題已經(jīng)發(fā)生不同的變化,不能完全依據(jù)普通混凝土水化熱溫度場與應力場的規(guī)律指導承臺的施工,有必要對高強混凝土承臺的溫度場與應力場規(guī)律進行研究。本文以建設(shè)中的商合杭高鐵項目某連續(xù)剛構(gòu)-拱組合橋為工程背景,選取552號主墩承臺為研究對象。對高強度混凝土水化熱溫度場與應力場規(guī)律及影響因素進行研究,主要進行的研究工作如下:(1)在施工前,擬定4種不同的施工方案,采用有限元軟件MIDAS/Civil對承臺施工階段的水化熱進行研究,分析比較不同施工方案中承臺的溫度場與應力場分布規(guī)律,為結(jié)構(gòu)的施工提供科學、合理的溫控方案,以指導施工過程,避免大體積混凝土水化熱溫度裂縫的危害。(2)制定合理的水化熱溫度監(jiān)控方案,確定科學、全面的溫度測點,對承臺水化熱溫度進行測量,并對實測數(shù)據(jù)分析總結(jié)得到承臺溫度變化規(guī)律。(3)運用三維有限元軟件MIDAS/Civil對大體積混凝土承臺,考慮了實際冷卻水管的布置、水流情況、邊界條件、以及其它實際施工過程的因素進行了施工過程中水化熱溫度場的有限元模擬。對高強混凝土熱學參數(shù)進行優(yōu)化,使考慮了冷卻水管作用后的三維水化熱溫度場的模擬結(jié)果更符合實際情況。通過對實測溫度場和計算溫度場的對比分析,為數(shù)值試驗奠定基礎(chǔ)。(4)分析現(xiàn)場承臺施工中溫度控制措施與溫降效果,提出施工上的改進。重點分析環(huán)境溫度在澆筑后下降的時間點,降溫幅度、降溫前環(huán)境溫度對混凝土內(nèi)外溫差的影響確定保溫措施。對比分析冷卻水管布置長度、流速、水溫對冷卻管降溫效果的影響,提出了冷卻水管布置的優(yōu)化措施。分析蓄水池對承臺溫度的影響,確定承臺蓄水池保溫優(yōu)化措施。
【學位單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TU755
【部分圖文】：

圖 2.1 熱傳導示意圖Fig. 2.1 Thermal conductivity indication坐標和時間τ的函數(shù)。假設(shè)混凝土材料，取出微元六面體x y zd d d，單位時間出的熱量為xx d y zq d d+，由此得出在微圖 2.1 所示。熱傳導方程中，單位時間內(nèi)x 成正比，且方向相反，其關(guān)系式如下，Txxq λ = ， kJ /( m h ℃) ；的熱流量；度場。勒級數(shù)取前兩項，得( ( ))( ) ( ) ( ( )xq x T q x d q x dxx x λ + = + = +

圖 2.2 變分法平面問題示意圖Schematic diagram of the plane problem in the variation度場推導公式采用變分法推導，考慮泛函數(shù)( ) [ , ( ), ( ) ]( )R cI T F T T x T y dxdy +G T ds∫∫ ∫[ , ( ), ( )]RF T T x T y∫∫在定義域 R 上的面積分與 G ( x ), T ( y)]由溫度場T 和溫度梯度T ( x ), T ( y )決設(shè)在T（ x ,y）處，泛函數(shù) I (T )存在極小值，則= ( x , y ) T ( x , y ) + εη( x , y)使得泛函 I (T )最大（或上的溫度梯度函數(shù)可以表示為T= ( x ) T ( x ) + εη( x)溫度梯度函數(shù)可以表示為T= ( y ) T ( y ) + εη( y)' 上式第一類邊界條件

2 大體積混凝土水化熱的基本計算理論 C '上不可獨立變分，因此在上式中，得( ) ( )( ( )) ( ( ))F F FT x T x y T y = cos( , ) cos( , ( ( )) ( ( ))G F Fn x n yT T x T y + + 9）、（2.40）構(gòu)成了平面問題上的變分歐
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孫維剛;倪富陶;劉來君;武群虎;趙瑞鵬;;大體積混凝土水化熱溫度特征數(shù)值分析[J];江蘇大學學報(自然科學版);2015年04期

2 馮德飛;盧文良;;混凝土箱梁水化熱溫度試驗研究[J];鐵道工程學報;2006年08期

3 陳林生;;金水溝特大橋承臺大體積混凝土施工技術(shù)[J];交通標準化;2006年04期

4 吳文武;瞿明;姜友生;鄧海;;陽邏長江大橋大體積混凝土溫升有限元分析[J];武漢理工大學學報;2006年04期

5 劉有志;朱岳明;劉桂友;徐建榮;何明杰;;周公宅拱壩混凝土溫控防裂水管冷卻效果研究[J];水利水電科技進展;2006年02期

6 張宏祥;王丕祥;李明;;長新橋大體積混凝土施工溫度裂縫監(jiān)控與分析[J];東北林業(yè)大學學報;2006年02期

7 陳輝;韓芳垣;;大體積混凝土溫度裂縫的成因分析及控制措施[J];混凝土;2006年02期

8 唐衛(wèi)平;;鄂州特大橋墩身裂紋分析[J];鐵道勘測與設(shè)計;2005年03期

9 朱岳明,賀金仁,肖志喬,方孝伍;混凝土水管冷卻試驗與計算及應用研究[J];河海大學學報(自然科學版);2003年06期

10 朱伯芳;混凝土壩水管冷卻仿真計算的復合算法[J];水利水電技術(shù);2003年11期

相關(guān)博士學位論文 前4條

1 羅俊禮;高速鐵路預應力箱梁收縮徐變和溫度時變效應試驗研究[D];中南大學;2014年

2 江昔平;大體積混凝土溫度裂縫控制機理與應用方法研究[D];西安建筑科技大學;2013年

3 汪劍;大跨預應力混凝土箱梁橋非荷載效應及預應力損失研究[D];湖南大學;2006年

4 劉西軍;大體積混凝土溫度場溫度應力仿真分析[D];浙江大學;2005年

相關(guān)碩士學位論文 前8條

1 胡陽;大體積混凝土溫度場的分析與研究[D];山東大學;2017年

2 李航;懸索橋錨碇大體積混凝土水化熱分析[D];西南交通大學;2017年

3 陳宇;橋梁大體積混凝土水化熱溫度控制研究[D];西南交通大學;2016年

4 蔣春材;基于水化熱分析的連續(xù)剛構(gòu)橋零號塊溫度效應研究[D];西南交通大學;2015年

5 牛建豐;高墩大跨橋梁大體積混凝土水化熱分析研究[D];重慶大學;2013年

6 劉琳莉;橋梁大體積混凝土水化熱施工控制研究[D];西南交通大學;2012年

7 周國華;大跨預應力混凝土箱梁橋多目標施工控制體系[D];湖南大學;2010年

8 盧二俠;大體積混凝土承臺水化熱溫度分析與控制[D];湖南大學;2007年

本文編號：2878475