寒冷地區(qū)冬季水工建筑物受冰溫度膨脹力破壞嚴(yán)重,為研究不同方位角處太陽(yáng)輻射量對(duì)混凝土柱裂縫開(kāi)展的影響規(guī)律,結(jié)合某水庫(kù)放水塔工作橋裂縫實(shí)測(cè)結(jié)果,采用冰熱力耦合理論及擴(kuò)展有限元方法模擬了混凝土柱12h冰蓋升溫膨脹對(duì)工作橋混凝土柱的擠壓破壞過(guò)程。結(jié)果表明,模擬裂縫開(kāi)展深度與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果基本吻合;陽(yáng)面（方位角為30°）冰蓋瞬時(shí)吸收的太陽(yáng)輻射量最大值為陰面（160°）的1.3倍;由于太陽(yáng)輻射,冰蓋上表面逐小時(shí)溫度變化值增大為未加入前的1.8倍;溫度變化較大與陰面冰蓋吸收的太陽(yáng)輻射較少有關(guān),陰面冰蓋升溫膨脹擠壓混凝土柱產(chǎn)生的裂縫深度值為陽(yáng)面的3倍。研究成果可為寒冷地區(qū)抗冰凍設(shè)計(jì)提供借鑒。 

【文章來(lái)源】：水電能源科學(xué). 2020,38(03)北大核心

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【部分圖文】：

雷達(dá)測(cè)線(xiàn)位置圖

混凝土采用四節(jié)點(diǎn)雙線(xiàn)性平面應(yīng)變四邊形單元（CPE4R），混凝土單元總數(shù)為2 052個(gè)，節(jié)點(diǎn)總數(shù)為2 262個(gè)。鋼筋和混凝土之間考慮粘結(jié)滑移力[13]，采用雙節(jié)點(diǎn)零長(zhǎng)度彈簧單元（spring2）進(jìn)行模擬。模擬混凝土和鋼筋材料參數(shù)取值見(jiàn)表2，平面網(wǎng)格劃分示意圖見(jiàn)圖2。3 結(jié)果與分析

冰蓋上表面溫度在冬季2:00達(dá)到最低，在14:00達(dá)到峰值，冰蓋不斷膨脹作用在混凝土柱上，發(fā)生較大凍脹破壞產(chǎn)生裂縫，其他時(shí)段為降溫過(guò)程，冰蓋主要發(fā)生收縮，作用在混凝土柱上破壞較小。根據(jù)模擬結(jié)果得到了各方位角處太陽(yáng)輻射隨時(shí)間變化曲線(xiàn)，見(jiàn)圖3。由圖3可知，7:00時(shí)各方位角冰蓋開(kāi)始吸收太陽(yáng)輻射，隨著時(shí)間的推移，時(shí)角發(fā)生變化，各方位角處太陽(yáng)輻射量先增大后減小，在12:00達(dá)到峰值。方位角30°與方位角160°太陽(yáng)輻射量差異較大，30°的瞬時(shí)太陽(yáng)輻射最大值是160°的1.3倍。3.1.2 不同方位角下冰蓋表面溫度和氣溫

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]冰層熱力學(xué)生消過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和關(guān)鍵參數(shù)研究[D]. 雷瑞波.大連理工大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3027569