湍河渡槽施工期温度仿真计算与应力变形分析

《湍河渡槽施工期温度仿真计算与应力变形分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、分类号TV3密级UDC全日制工程硕士学位论文湍河渡槽施工期温度仿真计算及应力变形分析学位申请人：蒋强强学科专业：水利工程指导教师：彭辉教授二○一五年六月万方数据ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceinEngineeringTemperatureSimulatingCalculationandStress-DeformationAnalysisofTuanheAqueductDuringConstructionTimeGradua

2、teStudent:JiangQiangqiangMajor:HydraulicEngineeringSupervisor:Prof.PengHuiChinaThreeGorgesUniversityYichang,443002,P.R.chinaJune,2015万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文三峡大学学位论文独立完成与诚信声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明，

3、本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名：日期：I万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文内容摘要南水北调工程是我国一项宏伟和投资巨大的工程，渡槽是该工程最为主要的水工建筑物，为了保证渡槽结构的安全性、经济性和合理性，所以有必要对这种大型预应力渡槽进行深入的研究。渡槽混凝土中的水泥在浇筑硬化的过程中，会在短时间内释放大量的水化热，使混凝土内部温度急剧上升，而混凝土是一种导热性不强的材料，体积较大部位的混凝土内部需要较长时间才能达到稳定温度，这就需要一定的冷却措施来加快冷却。同时渡槽混凝土因温度变化及周围存在的各类约束产生了约束反力，即温度应力。大

4、量工程经验表面，混凝土结构或多或少都存在裂缝现象，而温度应力是引起混凝土裂缝的主要原因之一。大型渡槽过水流量大、承受荷载大、结构复杂，大型渡槽与高坝相比，多为薄壁混凝土结构，但是施工期混凝土局部水化热却不容忽视，严重影响渡槽的施工安全。目前在对渡槽槽身结构分析时，往往只考虑渡槽整体建成后运行期各工况是否满足设计要求，而忽视大型薄壁渡槽施工期不同工况下变形与受力，以及可能遇到的其他施工技术难题，特别是考虑预应力张拉荷载与温度场荷载联合作用效应可能显著影响渡槽结构体系这一关键问题,目前认识还不够明了，需要进一步研究。本文结合湍河预应力U型渡槽施工新方法，即24小时内连续

5、完成整个槽身混凝土浇筑(即一次性浇筑)，而与其他大型渡槽分期浇筑施工典型不同，因此有必要先研究水化热引起的温度场变化，再结合后续预应力张拉过程分析通水前U型渡槽应力变形，为渡槽安全施工提供技术支持。论文借助ANSYS有限元分析软件和基于湍河渡槽施工过程，建立渡槽结构有限元模型，对满槽混凝土的温度场、温度应力以及温度荷载对预应力结构的影响进行了如下的研究工作：（1）根据混凝土温度场计算的有限元方法以及混凝土冷却水管研究现状，采用ANSYS有限元软件模拟有、无冷却水管条件下渡槽混凝土温度场，再次说明冷却水管的不仅适用于大体积混凝土结构，对于渡槽薄壁结构仍然适用。（2）根

6、据线弹性有限元理论分析方法，计算有、无冷却水管两种工况下渡槽3-D温度应力，得到有、无冷却水管条件下渡槽混凝土的温度应力变化和分布规律以及冷却水管的布置对混凝土各个部位温度应力的影响。（3）结合分离式模型，构造预应力渡槽结构与钢绞线计算模型，考虑有冷却水管条件下温度荷载与预应力联合作用效应及相互影响，得出相应温度应力和变形，对比无温度荷载条件下预应力渡槽结构静力分析计算结果，找出温度荷载对预应力施加效果的影响特点。关键词：一次性浇筑渡槽冷却水管温度场温度应力预应力II万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文AbstractSouth-to-northwatertr

7、ansferprojectisagrandandhugeinvestmentprojectinChina,theaqueductisthemostmainhydraulicstructurestheproject,inordertoguaranteethesafety,economyandrationalityoftheaqueductstructure,itisnecessarytodosomein-depthstudyforthelargepre-stressedaqueduct.Duringhardeningforthecementofaqueductco