大体积混凝土温度应力问题研究分析

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1、学校代码10459学号或申请号201212222548密级硕士学位论文大体积混凝土温度应力问题研究分析作者姓名：王桂玉导师姓名：马跃先教授学科门类：工学专业名称：水利水电工程培养院系：水利与环境学院完成时间：2015年5月AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterResearchonRelatedProblemsofTemperatureandStressControlofMassConcreteBy：WangGuiyuSuperv

2、isor:Prof.YuexianMaCollegeofWaterConservancy&EnvironmentalEngineeringMay2015原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下’独立进行研究所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己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：日期：>1^‘月丨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

3、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。学位论文作者：fI曰期：年6月/闩摘要摘要随着社会经济的快速发展，新形势下的工程结构形式日趋复

4、杂，设计日趋科学，大体积混凝土以其重要的结构形态在水利、交通、建筑等诸多领域得到广泛应用。大体积混凝土由于导热性能较差、浇筑体积较大、施工因素复杂、外界环境多变等因素，导致其易产生较大的温度应力，若叠加其它不利因素，则易产生温度裂缝，影响结构的安全运行。研究大体积混凝土的温度场、温度应力不仅可以完善该学科的研究内容，还可以对实际混凝土工程中的温控防裂提供必要的参考与借鉴。本文介绍了大体积混凝土的形式特点、温度变形与裂缝的产生原因及危害，并对国内外在此研究领域的现状进行总结分析，阐述了大体积混凝土温度控制

5、的基本理论与常规求解算法，之后，针对大体积混凝土的特定结构形式，构建了嵌固板和自由板的差分求解模型，其可以较好的实现其温度与温度应力的求解；构建平面状态下的混凝土温度自应力求解的差分模型，利用数学差分模型对平面状态下的混凝土温度自应力进行仿真分析，取得了较好的分析计算结果；最后，针对典型实例的大体积混凝土浇筑问题，系统的对外界气温变化对混凝土温度场和温度应力的影响进行仿真分析，并提出相应的温控措施。对本文的主要研究内容及研究成果如下：1、针对大体积混凝土结构形式中的基本理论模型—嵌固板和自由板，构建其温

6、度场和温度应力场的差分求解模型，并对其温度和温度应力的分布、变化进行系统的求解分析，通过与理论值进行对比，其求解结果可满足工程需要。2、针对混凝土温度自应力在二维问题下的求解，依托差分的数学理论模型，构建其温度应力的求解模型并进行求解分析，通过与有限元仿真结果，其求解结果较好，证明差分模型在求解混凝土温度自应力中的良好适应性。3、对具体实际工程中的大体积混凝土浇筑期的温度与应力的变化分布进行建模仿真，重点研究了外界气温变化的具体工况下，大体积混凝土内部温度和温度应力变化规律，并在此基础上，提供相应的温控

7、措施，并提出综合评价、预先分析的温控设计思路。最后，对本文相应的研究成果进行总结归纳，并进行了必要的技术展望。关键词：大体积混凝土；嵌固板；自由板；差分模型；温度自应力；气温变化IAbstractAbstractWiththerapiddevelopmentofsocialeconomy,underthenewsituationofincreasinglyincomplicatedengineeringstructure,scientificandmassconcreteiswidelyusedinth

8、efieldofwaterconservancy,transportation,construction,andmanyotherfieldsasanimportantformofmodernengineeringstructures.Becauseofthepoorheatconductionperformance,largecastingvolume,complexconstructionfactorsandexternalenviro