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混凝土单箱三室箱梁水化热温度场及应变场模型试验

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山东大学学报（工学版） 2024年第1期54卷 109-122,130页

作者：王鹏黄成赵国浩张峰招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆400067 广西路建工程集团有限公司广西南宁530001 山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061

为研究单箱三室混凝土箱梁水化热温度场及应变场分布规律,在广西来宾浇筑混凝土箱梁缩尺(1∶2)模型,埋置148个温度传感器和20个应变传感器,并布置气象传感器,通过现场实测数据分析,得到C60高强混凝土箱梁水化热温度场分布规律。单箱三... 详细信息

为研究单箱三室混凝土箱梁水化热温度场及应变场分布规律,在广西来宾浇筑混凝土箱梁缩尺(1∶2)模型,埋置148个温度传感器和20个应变传感器,并布置气象传感器,通过现场实测数据分析,得到C60高强混凝土箱梁水化热温度场分布规律。单箱三室箱梁水化热共分为3个阶段:温升阶段(0~24 h)、快速温降阶段(24~96 h)和平稳温降阶段(96~240 h)。箱梁截面平均温度需179 h才低于入模温度,说明箱梁水化产生的热量至少需要7 d才能完全消散。全截面温度峰值为浇筑后24 h,最高区域为梗腋位置处,最高温度达90.2℃,此时顶板最大横向温差达32.2℃。受分层浇筑影响,浇筑后12 h,边腹板最大竖向温差达40.1℃,现场可观察到施工冷缝。梗腋处温度场分布复杂,梗腋最大横向温差为22.5℃,最大竖向温差为29.9℃,梗腋表面横向收缩应变小于竖向。梗腋外表面温度较低且受模板约束,应变小于梗腋内部,有6个梗腋存在竖向开裂风险,最大收缩拉应力为抗拉强度的1.51倍。

关键词：水化热试验模型温度场应变场混凝土箱梁

大掺量粉煤灰混凝土承台水化热实测及参数分析

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铁道标准设计 2024年

作者：王达张连奇邵育新谭本坤 1.长沙理工大学土木工程学院 2.中南林业科技大学土木工程学院

承台作为桥梁工程的基础部分，如果因为水化热导致开裂，会降低其承载力，引起桥墩乃至上部结构过大变形，危及桥梁的使用安全。对大体积混凝土温度裂缝控制的研究发现，水化热会随着混凝土配合比的调整而变化。为研究大掺量粉煤灰对混... 详细信息

承台作为桥梁工程的基础部分，如果因为水化热导致开裂，会降低其承载力，引起桥墩乃至上部结构过大变形，危及桥梁的使用安全。对大体积混凝土温度裂缝控制的研究发现，水化热会随着混凝土配合比的调整而变化。为研究大掺量粉煤灰对混凝土水化热的影响，以四川省内某大跨度斜拉桥主塔承台为背景，首先通过现场布置传感器获取温度数据，然后利用Abaqus软件进行数值模拟，最后对水化热的影响参数进行分析。结果表明：通过使用大掺量粉煤灰和对混凝土入模温度的限制，使承台内部最高温度和最大内表温差分别为63 ℃和27 ℃，大体积混凝土的水化热得到有效控制；粉煤灰掺量为40%的内部最高温度和最大内表温差相比掺量20%时分别降低6.0 ℃、3.5 ℃；环境对流系数增大和混凝土入模温度升高会导致大体积混凝土内表温差增大。

关键词：斜拉桥大体积混凝土水化热温度场粉煤灰内表温差

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含冷管的大体积混凝土水化热控制措施研究

混凝土 2024年第4期 77-82页

作者：贾毅黄子秋李琪韦朝宽柳其钱昆明理工大学建筑工程学院云南昆明650500 云南省抗震工程技术研究中心云南昆明650500

影响大体积混凝土承台水化热温度的因素有很多,其中影响较为明显的有冷却水管的直径、材质以及冷却水的入流温度、流速等。为了探究这些因素的对水化热的实际影响,以虎箐丫口特大桥为工程背景,通过有限元模型计算来探究各项因素对该桥... 详细信息

影响大体积混凝土承台水化热温度的因素有很多,其中影响较为明显的有冷却水管的直径、材质以及冷却水的入流温度、流速等。为了探究这些因素的对水化热的实际影响,以虎箐丫口特大桥为工程背景,通过有限元模型计算来探究各项因素对该桥承台的影响,结果表明:冷却水管的直径及冷却水的入流温度对水化热影响较大,且呈正相关,但为了考虑其经济性及可行性,选择0.03 m直径及20℃入流温度最佳。冷却水流速、冷却水管的材质及布置方式虽然对水化热温度的影响较小,但选择合理的方案可有助于减小承台内部的温度梯度。研究结果对预应力混凝土刚构桥承台的水化热温控方案具有指导意义。

关键词：大体积混凝土水化热冷却水管

宽幅箱梁0号块混凝土浇筑方式对水化热影响研究

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交通科学与工程 2024年第1期40卷 79-89,126页

作者：江羽习王鹏张峰黄成黄文武广西路建工程集团有限公司广西南宁530001 招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆400067 山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061

针对0号块大体积混凝土因水化热引起的早龄期开裂问题,以预应力混凝土箱梁部分斜拉桥广西壮族自治区培森柳江特大桥0号块工程为背景,基于ABAQUS有限元软件,建立了三维有限元模型,分析水化模型与浇筑次数对混凝土温度和最大主应力的影响... 详细信息

针对0号块大体积混凝土因水化热引起的早龄期开裂问题,以预应力混凝土箱梁部分斜拉桥广西壮族自治区培森柳江特大桥0号块工程为背景,基于ABAQUS有限元软件,建立了三维有限元模型,分析水化模型与浇筑次数对混凝土温度和最大主应力的影响。研究结果表明:相比于一次浇筑的方式,使用分层浇筑可使混凝土峰值温度降低11.8%;相比指数型模型,双曲线模型和复合指数型模型可使混凝土峰值温度分别降低13.7%和10.8%;考虑早龄期弹性模量和抗拉强度的影响,第一主应力最大位置依次出现在新旧混凝土交接处、中腹板导角处和人孔导角处;相比于一次浇筑的方式,分层浇筑的新旧混凝土交接处、中腹板导角处和人孔导角处第一主应力分别降低的2.0%、36.7%和39.8%;考虑不同水化模型的影响,在新旧混凝土交接处和中腹板导角处,第一主应力峰值与该时刻水化热量之间近似呈线性关系。

关键词：水化热箱梁温度混凝土数值模拟

基于MIDAS/FEA的大体积承台水化热温控效应分析及研究

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福建建材 2024年第1期 1-5,13页

作者：王成朱林张志富杨艳丰陈德勇中交二公局第一工程有限公司湖北武汉430014 中国交通建设股份有限公司总承包经营分公司北京100032

以福州机场第二高速公路工程湖南特大桥承台施工为背景,综合运用理论分析、仿真模拟和现场温控实测方法,旨在探究在高温作业环境中进行大体积混凝土一次浇筑时的承台水化热效应及相应的温度裂缝控制措施。运用仿真分析软件MIDAS/FEA构... 详细信息

以福州机场第二高速公路工程湖南特大桥承台施工为背景,综合运用理论分析、仿真模拟和现场温控实测方法,旨在探究在高温作业环境中进行大体积混凝土一次浇筑时的承台水化热效应及相应的温度裂缝控制措施。运用仿真分析软件MIDAS/FEA构建了承台的实体模型,基于单参数敏感性法模拟了不同的预冷和管冷措施,并分析了这些措施对承台温度场和应力场的影响。研究结果表明,在混凝土一次浇筑的情况下,实测承台各层测点温度的发展趋势与理论计算基本一致,增加冷却管管径对换热效率有积极影响,进而改善承台表面拉应力,浇筑混凝土预冷措施能有效降低承台内部最高温升及改善承台温度场分布情况。

关键词：大体积混凝土一次浇筑夏季高温水化热 MIDAS/FEA 温控措施

考虑养生期水化热影响的高海拔地区水泥稳定碎石层温度分布研究

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公路工程 2024年第1期49卷 144-150,183页

作者：王争军胡军伟柯文豪雷宇中交第一公路勘察设计研究院有限公司陕西西安710065

为了揭示高海拔地区水泥稳定碎石层养生期温度分布规律,采用有限元软件ABAQUS建立了基于水化热的水泥稳定碎石层养生期三维非稳态计算模型,分析了日最低气温、日温差、太阳辐射总量、风速、水泥稳定碎石厚度及水泥剂量等因素对水泥稳定... 详细信息

为了揭示高海拔地区水泥稳定碎石层养生期温度分布规律,采用有限元软件ABAQUS建立了基于水化热的水泥稳定碎石层养生期三维非稳态计算模型,分析了日最低气温、日温差、太阳辐射总量、风速、水泥稳定碎石厚度及水泥剂量等因素对水泥稳定碎石层养生期温度场分布的影响及其敏感性。分析表明:随着日最低气温、日温差、日太阳辐射总量及水泥剂量的增大,水泥稳定碎石层表面及层中温度逐渐提高;随着风速的增大,水泥稳定碎石层表面及层中温度逐渐降低;水泥稳定碎石层表面最低温度的关键影响因素为风速,层中最低温度的关键影响因素为水泥稳定碎石厚度。

关键词： ABAQUS 温度场水化热灰色关联度水泥稳定碎石

基于能量守恒的大体积相变混凝土骨料水化热温控效果等效测试方法研究

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城市建设理论研究(电子版) 2024年第17期 145-147页

作者：李宁朱立明姜姣龙中铁六局集团呼和浩特铁路建设有限公司中铁六局集团呼和浩特铁路建设有限公司

大体积混凝土水化热形成的温度应力是导致大体积混凝土产生裂纹的重要原因，控制大体积混凝土的水化热对混凝土的形成质量有着决定性作用。本文通过设计水浴环境来模拟大体积混凝土的水化温升过程，利用全石子、半石子半陶粒、全陶粒三... 详细信息

大体积混凝土水化热形成的温度应力是导致大体积混凝土产生裂纹的重要原因，控制大体积混凝土的水化热对混凝土的形成质量有着决定性作用。本文通过设计水浴环境来模拟大体积混凝土的水化温升过程，利用全石子、半石子半陶粒、全陶粒三组不同骨料的平行试验组进行试验比较，基于能量守恒定律，将试验结果反推至等掺量的相变骨料混凝土的水化热控制效果，进行大体积相变混凝土骨料水化热温控效果的研究。

关键词：大体积混凝土水化热相变骨料能量守恒

基于混凝土水化热的灌注桩成桩质量评价方法及应用

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水运工程 2024年第4期 173-182页

作者：吕述晖苏世定张博中交四航工程研究院有限公司广东广州510230 中交集团交通基础工程环保与安全重点实验室广东广州510230 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519082

针对如何基于灌注桩水化热温度场准确评价桩身质量的问题,利用与桩身横截面中心径向距离大于0.5倍桩半径范围内,混凝土水化热温度随径向距离的变化近似线性的特征,建立根据钢筋笼上对称两测点的水化热温度计算钢筋笼偏位的方法。结合缺... 详细信息

针对如何基于灌注桩水化热温度场准确评价桩身质量的问题,利用与桩身横截面中心径向距离大于0.5倍桩半径范围内,混凝土水化热温度随径向距离的变化近似线性的特征,建立根据钢筋笼上对称两测点的水化热温度计算钢筋笼偏位的方法。结合缺陷灌注桩的水化热仿真分析,系统分析缺陷几何特征和热工参数变化对灌注桩水化热温度场的影响规律,提出根据沿钢筋笼主筋布置水化热温度测点获得的温度-深度曲线特征,判断缺陷存在并分析缺陷空间分布位置的方法。结合现场试验及与低应变、跨孔超声波检测结果的对比,验证了该方法的可行性。

关键词：灌注桩水化热桩身缺陷钢筋笼偏位

预应力混凝土连续刚构桥零号块混凝土水化热温度控制

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贵州科学 2024年第1期42卷 78-84页

作者：曾章波裴志勇王夏赵永华中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311122 昆明理工大学云南昆明650500

针对某预应力混凝土连续刚构桥零号块浇筑时,由于工期原因无法采用分层浇筑方式而使用一次性浇筑方式所产生的水化热温控问题,提出在零号块的内部空心部分设置贴合内壁的大体积降温水箱为主的方法,以达到控制零号块混凝土水化热温度的... 详细信息

针对某预应力混凝土连续刚构桥零号块浇筑时,由于工期原因无法采用分层浇筑方式而使用一次性浇筑方式所产生的水化热温控问题,提出在零号块的内部空心部分设置贴合内壁的大体积降温水箱为主的方法,以达到控制零号块混凝土水化热温度的目的。首先,采用MIDAS/FEA有限元软件对零号块进行水化热温度场及温度变化的数值模拟。然后,根据模拟结果设计零号块温度测量系统,实时观测零号块混凝土的温度变化。通过对比各个测点温度的计算值和实测值,发现新的温控方法能够有效地将温升峰值控制在76℃以内,最大里表温差控制在20℃以内。

关键词：大体积混凝土连续刚构桥零号块水化热温控方法