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《天津大学》 2005年
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混凝土拱坝温度场应力场仿真方法研究

庄小军  
【摘要】:温度荷载是拱坝的主要荷载之一,及时准确地掌握拱坝在施工和运行期温度场和温度应力场,对大坝施工和安全运行有着重要的意义。 虽然可以通过预埋在坝体内的测量设备得到一部分温度场和应力场的数据,但是不能够对其进一步发展做出预测,也不能全面的反映整个坝体的情况,更不能为下一步施工和安全生产提供决策依据。因此对坝体温度场和温度应力场进行仿真分析,就显得十分必要。 本文以通用工程仿真分析软件ANSYS为平台,编制了混凝土拱坝浇筑和运行期温度场和应力场的仿真分析程序。模拟了从大坝开始浇筑到施工完成、稳定运行整个过程,综合考虑了水化放热、和坝体表面散热等影响因素,得到整个坝体温度场随时间的变化历程。在温度场分析的基础上,进一步进行了应力分析,得到完全弹性体的坝体在温度荷载作用下应力场的发展变化过程。在此基础上,考虑徐变对应力的影响,得到坝体在徐变作用下的应力场。 利用“生死”单元,模拟大坝浇筑过程。充分考虑拱坝与空气、与水接触的边界,进行了切合实际的热边界条件模拟。在处理水化生热时,根据混凝土的配比,得到单位体积混凝土的生热速率,作为荷载条件,这样得到水化热产生的温度升高分布更加合理。在拱坝施工运行阶段,根据不同时期温度变化剧烈程度不同,本文采取了变时间步长的方法。在混凝土浇筑期和施工完成后不久,采用较短的时间步长,力求准确的反映温度的变化;而在水化热释放基本完成后,采用了较大的时间步长,既能满足精度要求,又节省了计算时间和空间。 本文分析结果表明,以ANSYS为平台的混凝土拱坝温度场应力场仿真分析程序,具有实时仿真和预测的功能,并且有较好的通用性和开放性,能够不断开发,以达到更好的精度和实现更多的功能。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TV642.4

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 张鹏程;徐继东;;内部预埋空腔的混凝土厚板温度效应试验研究与计算模拟[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2008年03期
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3 黄君宝;大体积混凝土温度场应力场仿真方法研究[D];天津大学;2006年
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【参考文献】
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【共引文献】
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7 李辉;孙利平;雷龙;;板簧支架动态外载的计算和疲劳分析[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
8 陈伟;张燎军;卢斌;白莉萍;张洋;陈亚军;;大型泵站混凝土底板冷却水管布置方案研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
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10 杨永涛;张建海;王慧娟;徐元金;张志雄;项庆伟;;隘口沥青心墙坝坝基溶洞处理措施研究[A];2011四川省水文、工程、环境地质学术交流会论文集[C];2011年
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2 孟珣;基于动力特性的海上风力发电支撑结构优化技术研究[D];中国海洋大学;2010年
3 白会娟;导电材料结构电磁热弹性多场行为的理论研究[D];兰州大学;2010年
4 陈海卫;波轮式全自动洗衣机脱水振动与抑制机理的研究[D];江南大学;2010年
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6 史海莹;双排桩支护结构性状研究[D];浙江大学;2010年
7 刘海锋;网格结构精细化有限元分析方法研究[D];浙江大学;2010年
8 郭远臣;再生骨料/水泥复合材料干缩性能研究[D];昆明理工大学;2010年
9 曾芳;大型滑履磨机结构分析及焊接工艺研究[D];武汉理工大学;2010年
10 窦建洪;基于犬双心室电力学复合模型的心力衰竭仿真研究[D];浙江大学;2010年
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1 张学武;基于磁控技术的TIG焊残余应力的研究[D];南昌航空大学;2010年
2 刘帅;大型渠道混凝土振动密实成型数值模拟研究[D];山东科技大学;2010年
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4 王权;起重机减速器变位斜齿轮副有限元仿真分析与研究[D];山东科技大学;2010年
5 范子嘉;长脉冲激光与金属相互作用的热分析[D];长春理工大学;2010年
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7 倪川;某框架结构振动特性测试与控制分析研究[D];郑州大学;2010年
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【同被引文献】
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1 高其凤;;GRF薄壁空心管现浇混凝土空心楼(层)盖板应用[J];安徽建筑;2006年03期
2 朱岳明,徐之青,贺金仁,张建斌,关新强,赵之瑾;混凝土水管冷却温度场的计算方法[J];长江科学院院报;2003年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
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1 周海兵;宣卫红;陈育志;陈晓洪;;新型现浇钢筋混凝土双向空心楼板正截面承载力简化计算[J];江苏建筑;2012年05期
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 余天庆;石峻峰;张伟;;郑州黄河公铁两用桥大体积混凝土承台温度场分析[A];第17届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2008年
8 周华;熊忠明;郝鹏;彭成佳;周艳国;;施工期坝体温度场及温度应力全过程仿真研究[A];2008'中国信息技术与应用学术论坛论文集(二)[C];2008年
9 晁鹏飞;郑建岚;罗素蓉;;高性能混凝土热学性能有限元分析[A];第15届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2006年
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1 本刊记者 庞亚斌;朱伯芳:勤于工作勤于学习勤于思考的人[N];中国水利报;2007年
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4 郑强平;福建:水泥砼路面结构与技术性能研究取得进展[N];中国交通报;2007年
5 陈近岳;混凝土温度变形裂缝的成因与控制[N];建筑时报;2007年
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9 蒋建科李国宝 吕晓戈;主火炬点火万无一失[N];人民日报;2008年
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1 张宇鑫;大体积混凝土温度应力仿真分析与反分析[D];大连理工大学;2002年
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7 韩晓凤;锦屏高拱坝施工期性态分析及整体安全度研究[D];广西大学;2003年
8 汪剑;大跨预应力混凝土箱梁桥非荷载效应及预应力损失研究[D];湖南大学;2006年
9 唐兆;机车车辆疲劳强度仿真分析平台研究[D];西南交通大学;2011年
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1 庄小军;混凝土拱坝温度场应力场仿真方法研究[D];天津大学;2005年
2 白俊岭;戈兰滩碾压混凝土重力坝仿真分析[D];天津大学;2005年
3 陈军毅;超长混凝土结构的温度应力分析与控制技术研究[D];浙江大学;2006年
4 李树奇;大体积混凝土防裂技术措施的研究[D];天津大学;2004年
5 汪国权;大体积混凝土裂缝及温度应力研究[D];合肥工业大学;2006年
6 李前名;预应力混凝土箱梁桥温度场及温度应力的分析与研究[D];西南交通大学;2006年
7 许德胜;大体积混凝土水化反应温度场与应力场分析[D];浙江大学;2005年
8 屈玉凤;混凝土砌块建筑温度荷载及其效应研究[D];河北工业大学;2006年
9 李朝红;CS板式结构建筑温度效应研究[D];天津大学;2004年
10 季强;大体积混凝土温度场温度应力三维有限元分析[D];河海大学;2006年
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