预应力混凝土构件导电加热温度场仿真分析

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1、2011年第2期(总第256期)混凝土理论研究Number2in20l1(Tota1No．256)ConcreteTHEORETICALRESEARCHdoi：10．3969~．issn．1002=3550．2011．02．004预应力混凝土构件导电加热温度场仿真分析蒋寅军，朱永华(武汉大学土木建筑工程学院工程力学系，湖北武汉430072)摘要：对于后张法预应力混凝土施工中常见的孔道质量事故，缺少快速有效的检测方法。提出基于导电加热技术的混凝土温度场红外检测技术原理，并通过一个算例对预应力混凝土构件进行温

2、度场仿真分析，分析结果表明，导电加热红外检测技术对于预应力混凝土孔道质量事故的检测从能耗、效率和安全性上看是可行的，但需要对通电电流进行控制，以免因为产生过高的温度而影响钢绞线和混凝土的物理力学性能。关键词：预应力混凝土；导电加热；温度场；红外检测；数值仿真中图分类号：TU528．叭文献标志码：A文章编号：1002—3550(20lI)02—0010—04TemperaturefieldsimulationofelectricheatingprestressedconcretecomponentJIANG

3、Yin-jun，ZHUYong-hua(DepartmentofEngineeringMechanics，SchoolofCivilEngineering，WuhanUniversity，Wuhan430072，China)Abstract：DuetOlackofefectivedetectionmethod，channelqualityaccidentsofpost-tensionedconcreteconstructioncannottobediscoveredontime．Intendedtoput

4、forwardaninfrareddetectionprinciplebasedonelectricheatingtOsolvetheabove—mentionedproblem．Theresultsofthenumericsimulationonthetemperaturefieldofaprestressedconcretecomponentindicatethattheelectriche~inginfrareddetectiontechnology，f0ritsenergyconsumption．

5、eficiencyandsafety，isfeasiblefordetectingthechannelqualityaccidentsofprestressedconcretecomponent，buttheelectriccurrentneedstobecontrolledtoavoidhightemperaturewhichafectsthephysicalandmechanicalprope~iesofthestrandandthecon·crete．Keywords：prestressedconc

6、retecomponent；electricheating；temperaturefield；infrareddetection；numericsimulation影响，获得施加的电压(或电流)的限值。0引言(2)混凝土表面温度分布影响因素研究。红外检测对混凝土在后张法预应力混凝土施工中，孔道质量事故(孑L道位置表面温度分布有一定的要求，本研究着重了考察钢绞线埋深、通不正、塌陷、堵塞、灌浆不通畅、不密实等)是常见的质量事故【l1，电电流、通电时间、通电加热方式(恒定电流持续通电、恒温通电加甚至会导致钢绞线

7、卡死。对于预防以及处理些质量事故的方法热)等因素对混凝土表面温度场的影响，明确本方法的限制条件。比较多[1]，但施工过程中如何发现和准确定位孔道质量事故却(3)通电加热方法的可行性研究。混凝土表面的温度变化要缺少有效的方法，以致于一旦出现孔道质量事故导致钢绞线卡能够反映其内部特性，其能耗、时间、效率要满足经济性要求；死时，施工方不得不重做整个预应力构件，既造成浪费，又耽误能耗要低，检测要快速、准确、无损。工期。因此，发展一种快速、准确、无损的预应力混凝土孔道质本研究试图通过对通电加热预应力混凝土构件进行温

8、度量事故检测方法具有重要的意义。场分析，讨论该方法的可行性，探讨对后张法预应力构件孔道导电加热切削(EHM)技术研究表明：通电加热作用区域质量事故的检测方法，为及时、准确地预防、发现和处理孔道质小，加热时间短，热效率高，对工件没有不良影响『l01。同时注意到量事故提供依据。红外检测技术因为其无损、快速、直观等特点已经有充分发展，1预应力混凝土构件的温度场仿真分析由于钢绞线和混凝土具有不同的导电性，设想如果在钢绞线中通以一定的电