大体积混凝土温度及应力控制相关问题研究

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterResearchOHRelatedProblemsofTemperatureandStressControlofMassConcreteBy：DengXuSupervisor：Prof．YuexianMaCollegeofWaterConservancy&EnvironmentalEngineeringMay2014原创性声明lIIIIIIIIIIlUlIIllllllIIlY2547344本人郑重声明：所呈交的学

2、位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：硬7^哆日期：加缈年厂月万日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编

3、入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位敝作者：殴卞怂日期．纠缈年厂月万日摘要随着经济社会及工程技术的进步，我国水利基础设施建设得到迅速发展，大体积混凝土也在工程中得到广泛应用。由于其浇筑体积庞大，施工条件复杂以及外界因素的不确定，往往导致混凝土在施工和运行期出现较大的温度应力，当温度应力超过混凝土抗拉强度时，则会出现温度裂缝，影响结构的外观，甚至影响结构

4、的正常安全运行。本文阐述了大体积混凝土的受力特点、温度应力产生的原因及特点，总结了国内外关于大体积混凝土温度及应力控制的研究现状。通过采用精度和效率较高的有限差分算法，对大体积混凝土的温度场和湿度场进行仿真计算，并利用遗传优化算法对计算参数进行反演分析，最后，利用有限元理论对混凝土浇筑实例进行了温度场和应力场的仿真模拟，针对不同工况下的温度和应力分布变化规律，得出大体积混凝土温控防裂的有效建议。总结本文的主要研究成果如下：l、基于大体积混凝土的温度场和湿度场求解方程，得出其精度和效率均较高的一维、二维及三维差分格式，通过对工程

5、实例进行求解分析，其可以较好的对大体积混凝土的温度场和湿度场进行求解计算。2、针对混凝土湿度场参数的不确定问题，基于实测数据，本文提出了混凝土湿度场参数反演的最小二乘模型，并利用遗传进化理论对反演模型进行求解，通过具体实验数据分析，遗传进化理论可较好解决其湿度场反演问题。3、利用有限元理论对大体积混凝土浇筑期的温度场和应力场分布规律进行了分析，其分析结果与实测吻合较好，验证了方法的可行性。在此基础上，又对混凝土浇筑的各种工况进行了分析，得出了不同工况下的混凝土温度及应力变化规律，为大体积混凝土的温控防裂提供了一定的参考。最后，

6、对本文的研究成果进行了总结，对本文尚需继续研究的问题及后续工作进行了展望。关键词：大体积混凝土；温度场分布；湿度场分布；有限差分算法；遗传反演；温度应力AbstractWithdevelopmentofeconomyandengineeringtechnology,WaterconservancyinfrastructureofChinaaredevelopedrapidlyandmassconcreteiswidelyusedinengineering．Duetoitspouringhugevolume，complicate

7、dconstructionconditionsandtheuncertaintyofexternalfactors，largethermalstressoftheconcreteoftenappearsattheconstructionandoperationperiod．Whenthethermalstressexceedsconcretetensilestrength，temperaturecrackwillappear．ItCanaffecttheappearanceofthestructureandevennormal

8、safeoperationofthestructure．T11ispaperexpoundsthemechanicalcharacteristicsofmassconcrete，thecausesandthecharacteristicsofthermalstress．The