寶鋼二號高爐基礎(chǔ)施工階段溫度場與應(yīng)力場

大體積混凝土是大型橋梁建設(shè)中必須面對并認(rèn)真解決的新課題。結(jié)合廈門海滄大橋大體積混凝土錨碇分層澆筑動態(tài)施工過程,基于三維非穩(wěn)定溫度場和徐變應(yīng)力有限元法,對錨碇施工期和運(yùn)行期的溫度場、溫度應(yīng)力進(jìn)行了仿真計(jì)算。計(jì)算中考慮了外界氣溫的周期變化、太陽輻射、水化生熱、澆筑溫度、分層厚度、徐變及混凝土彈性模量隨齡期變化等因素的影響。仿真結(jié)果給出了溫度場、溫度應(yīng)力的特性、分布及其隨時(shí)間變化規(guī)律。通過仿真分析,能預(yù)測大體積混凝土結(jié)構(gòu)中任一點(diǎn)任何時(shí)刻溫度、應(yīng)力及是否會開裂等信息;能細(xì)致地進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)的防裂研究,客觀地評價(jià)所制定的施工方案是否合理,提高工程的抗裂能力與安全性;提出相應(yīng)的溫控措施,為類似工程提供參考依據(jù)。

利用數(shù)值模擬的方法研究了邊緣煤氣流過分發(fā)展對爐喉鋼磚的影響。建立了水冷式爐喉鋼磚模型,計(jì)算了其在不同煤氣溫度下熱面的溫度分布和應(yīng)力差異以及水管和內(nèi)部耐材表面的最高溫度和最大應(yīng)力。結(jié)果發(fā)現(xiàn),煤氣溫度從500℃升高至1100℃,鋼磚的熱面最高溫度上升約500℃,熱面高溫區(qū)域應(yīng)力迅速增大,導(dǎo)致鋼磚破損加劇,因此需借助布料等上部調(diào)節(jié)手段,控制邊緣煤氣流過分發(fā)展,防止形成邊緣"管道",確保鋼磚正常、穩(wěn)定地工作。

ABAQUS在混凝土溫度場和徐變溫度應(yīng)力場計(jì)算中的應(yīng)用

混凝土大壩溫度場和溫度應(yīng)力場有限元分析——根據(jù)豐滿大壩上游水庫水溫和氣溫觀測資料，建立了大壩上游水庫水溫和當(dāng)?shù)貧鉁氐幕貧w模型。采用有限元數(shù)值計(jì)算方法，分析了大壩溫度場，研究了混凝土大壩由于氣溫變化引起的應(yīng)力場交替變化規(guī)律。計(jì)算結(jié)果表明，有限元...

結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差、基礎(chǔ)溫差是混凝土結(jié)構(gòu)施工期易開裂的主要原因,為此,結(jié)合混凝土溫度場、應(yīng)力場的基本原理和水管冷卻的精確算法,通過三維有限單元法對施工期某水閘閘墩進(jìn)行仿真計(jì)算,分析閘墩混凝土施工期溫度場、應(yīng)力場的時(shí)空變化規(guī)律,得出在溫降階段閘墩門槽處是裂縫容易出現(xiàn)的地方計(jì)算結(jié)果表明,表面保溫和內(nèi)部水管降溫相結(jié)合的溫控措施既能減小結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差又能降低結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)溫差,具有良好的防裂效果,且模板外面貼保溫板的保溫方法能使混凝土表面的施工質(zhì)量得到明顯改觀,值得應(yīng)用推廣.

結(jié)合常州高架二期新京杭運(yùn)河大橋主墩承臺實(shí)測溫控?cái)?shù)據(jù),分析分層澆筑動態(tài)施工大體積混凝土溫度場變化及分布規(guī)律?；谒矐B(tài)溫度場三維有限元分析方法,采用多種混凝土絕熱溫升模型進(jìn)行計(jì)算,選擇與實(shí)測溫控?cái)?shù)據(jù)較為符合的混凝土絕熱溫升模型;在瞬態(tài)溫度分析的基礎(chǔ)上對承臺進(jìn)行熱-結(jié)構(gòu)耦合有限元分析,得到應(yīng)力場的變化及分布規(guī)律;通過溫度場、應(yīng)力場的變化及分布規(guī)律以便為同類型大體積基礎(chǔ)承臺結(jié)構(gòu)制定合理的溫度控制及施工措施。

大體積混凝土的內(nèi)外溫差和基礎(chǔ)溫差是施工期結(jié)構(gòu)易開裂的主要原因。通過三維有限元法對南水北調(diào)工程沙河u型渡槽施工期采取表面保溫和內(nèi)部水管降溫相結(jié)合的溫控措施進(jìn)行仿真計(jì)算,分析了混凝土施工期溫度場和應(yīng)力場的時(shí)空變化規(guī)律。計(jì)算結(jié)果表明:溫降階段在渡槽端部容易出現(xiàn)裂縫;溫控措施能起到較好的防裂效果。這種溫控措施可為同類工程所借鑒。

基于遵義市茅坡水庫在建堆石混凝土大壩,實(shí)測其澆筑倉施工期的溫度及應(yīng)變的分布與變化,根據(jù)應(yīng)變分布和本構(gòu)關(guān)系,得到大壩的應(yīng)力場分布.數(shù)據(jù)顯示,每一倉堆石混凝土中層點(diǎn)溫度最高,中部沿堆石混凝土壩短邊方向應(yīng)力最大.

采用三維有限元法對云南省某水電站老壩線的拱壩壩體施工期溫度場及溫度應(yīng)力進(jìn)行仿真分析,得到了拱壩溫度場及溫度應(yīng)力分布的一般規(guī)律,為混凝土拱壩的溫控措施的設(shè)計(jì)提供有價(jià)值的參考依據(jù)。

以某高爐基礎(chǔ)為例,介紹了高爐基礎(chǔ)施工要點(diǎn),從人、機(jī)、材料、澆筑方法和施工環(huán)境五方面進(jìn)行了論述,并提出了有效控制混凝土內(nèi)外溫差的措施,從而確保高爐基礎(chǔ)混凝土不產(chǎn)生裂縫,達(dá)到預(yù)期的施工效果。

為提高新型水煤漿噴嘴的抗沖蝕性能,采用有限元分析法,對新型水煤漿噴嘴穩(wěn)定工作時(shí)的溫度和應(yīng)力場進(jìn)行了分析計(jì)算;并對超音速噴涂制備的涂層與等離子噴涂涂層、激光熔覆制備涂層與噴嘴材料哈氏合金的沖蝕性能進(jìn)行試驗(yàn)研究。結(jié)果表明噴嘴穩(wěn)定工作時(shí),出口端部的溫度較高、溫度梯度較大,水煤漿通道溫度在300～500℃。熱應(yīng)力最大值發(fā)生在冷卻水套管的外壁圓角處,同時(shí)噴嘴出口端部應(yīng)力較大。在不同的沖蝕速度下,3種涂層的抗沖蝕能力均優(yōu)于哈氏合金,且超音速噴涂制備涂層的抗沖蝕能力最優(yōu)。

提出閥門閥體有限元建模的有效方法;采用結(jié)構(gòu)分析有限元方法,對國產(chǎn)125mw汽輪機(jī)主蒸汽調(diào)節(jié)閥閥體冷態(tài)、溫態(tài)、熱態(tài)啟停工況的溫度場、熱應(yīng)力場、機(jī)械應(yīng)力場、綜合應(yīng)力場進(jìn)行了分析計(jì)算,得出了關(guān)鍵點(diǎn)在冷態(tài)啟停工況詳細(xì)的溫度場及其對應(yīng)的熱應(yīng)力場的變化規(guī)律,并給出了閥體在機(jī)組溫態(tài)、熱態(tài)啟停工況下的應(yīng)力場的計(jì)算結(jié)果;估算了各態(tài)啟動的閥體壽命損耗

以指數(shù)式混凝土水化放熱模型為基礎(chǔ),運(yùn)用分析軟件marc建立大體積混凝土三維有限元模型,采用生死單元模擬分層澆筑過程,以#4船塢底板分層澆筑工程為例,計(jì)算了7d分層澆筑間歇時(shí)間溫度場和應(yīng)力場,并分析了各典型點(diǎn)最大絕熱溫升和最大主應(yīng)力的分布及變化規(guī)律。

采用有限元數(shù)值方法,利用ansys用戶可編程特性進(jìn)行澆筑期混凝土彈模模擬,通過對某閘墩分批澆筑施工過程的模擬,分析了大體積混凝土溫度場變化規(guī)律,利用an-sys中熱-結(jié)構(gòu)藕合分析,進(jìn)行了徐變溫度應(yīng)力計(jì)算和分析。

以\"天都花園地基底板開裂\"為實(shí)例主要分析\"溫度場\"變化在該約束形式開裂問題中的影響。

對于特大橋承臺施工中的大體積混凝土澆筑，往往會因水化熱導(dǎo)致施工期混凝土內(nèi)外兩側(cè)溫度差及溫度應(yīng)力差，從而產(chǎn)生混凝土早期裂縫，影響結(jié)構(gòu)耐久性與安全性。以臺州灣健跳港特大橋?yàn)槔?，提出?yōu)化混凝土配合比及溫控方案，對施工期溫度場和溫度應(yīng)力場進(jìn)行仿真模擬，給出了防止產(chǎn)生溫度裂縫的溫控標(biāo)準(zhǔn)和溫控措施，以指導(dǎo)混凝土澆筑施工，防止混凝土出現(xiàn)溫度裂縫。

對于特大橋承臺施工中的大體積混凝土澆筑,往往會因水化熱導(dǎo)致施工期混凝土內(nèi)外兩側(cè)溫度差及溫度應(yīng)力差,從而產(chǎn)生混凝土早期裂縫,影響結(jié)構(gòu)耐久性與安全性.以臺州灣健跳港特大橋?yàn)槔?提出優(yōu)化混凝土配合比及溫控方案,對施工期溫度場和溫度應(yīng)力場進(jìn)行仿真模擬,給出了防止產(chǎn)生溫度裂縫的溫控標(biāo)準(zhǔn)和溫控措施,以指導(dǎo)混凝土澆筑施工,防止混凝土出現(xiàn)溫度裂縫.

隨著水利工程規(guī)模的逐漸擴(kuò)大,混凝土大壩體積也越來越大,隨著混凝土體積的增大,很多混凝土大壩出現(xiàn)了不同程度的裂縫.為防止裂縫產(chǎn)生,根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁厍闆r,需采取溫控措施.溫度場和溫度應(yīng)力仿真計(jì)算可以根據(jù)溫控要求和現(xiàn)場實(shí)際情況,通過計(jì)算對比確定經(jīng)濟(jì)合理的溫控措施.廣西大藤峽水利樞紐工程是國家水利部172項(xiàng)水利工程的龍頭,為紅水河梯級規(guī)劃中最末一個(gè)梯級.地處熱帶季風(fēng)氣候區(qū),混凝土溫控控制是施工過程中的重難點(diǎn).

深井、超深井井筒內(nèi)溫度場、壓力場變化幅度較大。溫度場及壓力場的大幅度變化影響到了鉆井液密度場,進(jìn)而對井控安全產(chǎn)生影響。建立了井筒當(dāng)量密度場分布模型,利用該模型計(jì)算了鉆井液循環(huán)和靜止時(shí)鉆井液當(dāng)量密度場分布情況,并探討了井筒溫度場壓力場對井控過程的影響。研究表明:深井、超深井鉆井井控過程中,應(yīng)該考慮井筒溫度場、壓力場變化對鉆井液物性參數(shù)的影響;鉆井液循環(huán)和靜止時(shí),實(shí)際鉆井液井底當(dāng)量循環(huán)密度和當(dāng)量靜止密度低于將鉆井液作為地面常數(shù)時(shí)的當(dāng)量密度,井控時(shí)應(yīng)該注意適當(dāng)增大鉆井液密度以平衡地層孔隙壓力。采取相應(yīng)的措施預(yù)防環(huán)空井底壓力的減小帶來的溢流、井涌甚至井噴。進(jìn)行井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),可以不考慮溫度場與壓力場的影響;另外井控事故預(yù)防控制需要技術(shù)及管理措施相結(jié)合。

以q345中厚板對接焊為研究對象,利用ansys分析軟件對焊接過程三維瞬態(tài)溫度場進(jìn)行了模擬。通過對不同時(shí)刻的溫度場分布和不同點(diǎn)所經(jīng)歷的熱循環(huán)曲線進(jìn)行分析,得出距離焊縫等距離的各點(diǎn)經(jīng)歷了相同的焊接熱循環(huán);由于多層多道焊具有焊接熱疊加效果,在焊接第三道次后應(yīng)降低焊接熱輸入,同時(shí)模擬結(jié)果為焊接參數(shù)的選擇提供了理論依據(jù)。

通過對某急冷鍋爐爐管溫度場的仿真模擬,研究了爐管流場速度場、溫度場特性和熱流密度分布曲線,得到了急冷鍋爐爐管失穩(wěn)的主要原因,可為急冷鍋爐的升級改造提供技術(shù)依據(jù)。

韶鋼6號高爐大修投產(chǎn)后爐缸溫度逐步升高,爐缸碳磚溫度最高達(dá)800℃,個(gè)別冷卻壁水溫差及熱流強(qiáng)度超標(biāo).本文對爐缸冷卻壁水溫差偏高及側(cè)壁溫度上升原因進(jìn)行了分析,通過強(qiáng)化冷卻、采取爐缸壓漿,適當(dāng)抑制邊緣氣流,合理調(diào)整風(fēng)口布局等綜合治理措施,爐缸冷卻壁水溫差及側(cè)壁溫度逐步下降并趨于穩(wěn)定,為治理高爐側(cè)壁溫度升高積累經(jīng)驗(yàn).