【摘要】：渡槽作為跨越溪谷、河渠、道路和洼地的交叉渠系建筑物,廣泛應(yīng)用于區(qū)域調(diào)水、引水灌溉等工程。在現(xiàn)代大型渡槽建設(shè)中,大量采用了高強(qiáng)混凝土槽身結(jié)構(gòu)。高強(qiáng)混凝土由于水泥用量高、水膠比低,混凝土溫度收縮和自收縮大,為調(diào)控高強(qiáng)混凝土早齡期自干燥和自收縮現(xiàn)象,防止及控制裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展,“內(nèi)養(yǎng)護(hù)”的概念應(yīng)運(yùn)而生。本文通過試驗(yàn)、理論分析和數(shù)值模擬的手段,結(jié)合前人的研究成果,對(duì)內(nèi)養(yǎng)護(hù)高強(qiáng)混凝土特性,溫度、應(yīng)力仿真計(jì)算方法以及防裂方法等問題進(jìn)行了研究,主要工作和結(jié)論如下:(1)基于前人研究成果,采用混凝土水管冷卻溫度、應(yīng)力場(chǎng)基本理論,實(shí)現(xiàn)了水管冷卻效應(yīng)的溫度和應(yīng)力仿真計(jì)算。(2)采用頁巖陶粒+粘土陶粒等量替換粗骨料的內(nèi)養(yǎng)護(hù)方法,設(shè)計(jì)高強(qiáng)混凝土絕熱溫升試驗(yàn)方案,進(jìn)行絕熱溫升計(jì)算模型。經(jīng)對(duì)比分析知:復(fù)合指數(shù)模型結(jié)果和實(shí)測(cè)結(jié)果相關(guān)性最好,可用于溫控設(shè)計(jì)和仿真分析。(3)對(duì)渡槽混凝土受外界影響或自身特性因素導(dǎo)致的各種變形進(jìn)行分析討論,指出溫度變形和干縮變形是渡槽混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因之一。(4)結(jié)合實(shí)際工程,采用三維有限元數(shù)值模擬的手段,驗(yàn)證了(3)的結(jié)論,研究了內(nèi)養(yǎng)護(hù)方式、通水冷卻、表面保溫等防裂措施的防裂效果,結(jié)果表明:通水冷卻和內(nèi)養(yǎng)護(hù)+表面保溫的措施均可大大降低混凝土開裂的可能性,但通水冷卻易產(chǎn)生“管壁裂縫”問題;通過經(jīng)濟(jì)性分析,確定了經(jīng)濟(jì)合理的渡槽混凝土防裂措施,為后續(xù)類似工程溫控防裂提供參考。
[Abstract]:Aqueducts are widely used in regional water transfer, diversion irrigation and other projects, as cross canal structures across streams, canals, roads and depressions. In modern large-scale aqueduct construction, a large number of high-strength concrete tank structure. High strength concrete has high cement content, low water-binder ratio, and high temperature shrinkage and self-shrinkage of concrete. In order to control the phenomenon of self-drying and self-shrinkage of high-strength concrete at early age, the occurrence and development of cracks can be prevented and controlled. The concept of "internal conservation" came into being. In this paper, by means of experiment, theoretical analysis and numerical simulation, the characteristics of internally cured high strength concrete, temperature, stress simulation calculation method and crack prevention method are studied in combination with the previous research results. The main work and conclusions are as follows: (1) based on the previous research results, the basic theory of cooling temperature and stress field of concrete pipe is adopted. The temperature and stress simulation calculation of cooling effect of water pipe is realized. (2) the internal curing method of replacing coarse aggregate with shale ceramsite is adopted to design the test scheme of adiabatic temperature rise of high strength concrete and carry out the adiabatic temperature rise calculation model. The results of comparison and analysis show that the composite index model has the best correlation with the measured results and can be used in temperature control design and simulation analysis. (3) the deformation of aqueduct concrete caused by external influence or its own characteristics is analyzed and discussed. It is pointed out that temperature deformation and dry shrinkage deformation are one of the main causes of concrete cracks in aqueduct. (4) combined with practical engineering, the conclusion of (3) is verified by means of three-dimensional finite element numerical simulation. The anti-cracking effect of anti-cracking measures, such as surface heat preservation and so on, is shown. The results show that the measures of water cooling and internal curing surface insulation can greatly reduce the possibility of cracking of concrete, but water cooling is apt to cause "pipe wall crack", and through economic analysis, The concrete crack prevention measures of aqueduct are determined, which provides a reference for temperature control and crack prevention of similar projects.
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TV672.3;TV544

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2248662