【摘要】：近年來由于施工技術(shù)的提升使得混凝土澆筑尺寸逐漸增大，對人工降溫措施提出了新的挑戰(zhàn)。同時，冷卻水管技術(shù)的應用在工程上引發(fā)裂縫問題也頻繁出現(xiàn)，這促進了對大體積混凝土水冷技術(shù)的進一步研究和探討。完善和深化冷卻水管降溫技術(shù)，提升降溫精度和冷卻效率，才能滿足日益發(fā)展的施工建設要求。本文在歸納溫度場和應力場計算理論的基礎(chǔ)上，結(jié)合有限元軟件ANSYS和相關(guān)程序，完善部分建模過程，利用熱耦合場功能模擬各變量的熱交換，并將其轉(zhuǎn)化為應力場，進行數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論。主要工作如下： （1）綜述了當前國內(nèi)外關(guān)于溫度控制措施和冷卻水管的研究進展，并對有限元法的溫度場和應力場的相關(guān)理論進行了歸納。 （2）結(jié)合ANSYS的有限元算法和理論計算原理，編寫程序語言，將ANSYS各個功能模塊進行協(xié)調(diào)和整合，實現(xiàn)冷卻水管的溫度場和應力場在有限元模擬。主要完善了關(guān)于模型時變函數(shù)的邊界設定、徐變作用等效計算和層面初始設定不統(tǒng)一等設置。 （3）以峽江水利樞紐的中江右岸重力壩（中2號壩段）為工程案例，開展冷卻水管降溫分析研究。首先，按管徑、水平間距、垂直間距、水溫和通水時間等因素，降溫敏感性分析，獲得影響降溫的主要因素，用于制定水管冷卻方案。其次，按照不同的冷卻方案，在有限元模型上進行溫度場的模擬，得到計算數(shù)據(jù)并將其結(jié)果導出。之后，再將溫度數(shù)據(jù)作為荷載導入至應力場，進行對應的受力和位移分析。主要探討了不同冷卻水管方案的降溫作用下混凝土的一系列溫升、溫降過程，并分析其溫度變化規(guī)律，再從應力和變形情況討論不同的降溫條件下混凝土的變化，從而得到相關(guān)結(jié)論。 通過本文研究分析，探討了有限元軟件ANSYS的關(guān)于混凝土冷卻水管的建模問題，并且通過溫度、應力分析得到混凝土在冷卻水管降溫作用下的溫度、應力和位移變形的變化規(guī)律。這不僅補充了大體積混凝土溫控水冷技術(shù)分支的研究，，而且其方法和結(jié)論也將為其他同類研究提供良好的參考價值。
【圖文】：

混凝土重力壩布置在左右岸，全長190m，左岸樁號縱0-121.6到縱0-020總長1.6m，右岸樁號縱0+639到縱0+719.4，全長80.4m，壩頂高程為34.4m，上游面直，下游坡度為1：0.3。壩體均建于弱風化的巖體上,基礎(chǔ)開挖深度不一致。體尺寸如下施工圖紙截圖。

中江右岸下游立視圖
【學位授予單位】：南昌大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TV642.3

【參考文獻】

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本文編號：2536945