混凝土箱形渡槽日照溫度效應(yīng)數(shù)值分析
發(fā)布時(shí)間:2021-06-08 23:47
夏季日照作用下渡槽結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為內(nèi)冷外熱的狀態(tài),研究該工況下混凝土箱形渡槽的內(nèi)外溫差和溫度應(yīng)力對(duì)其防裂設(shè)計(jì)有著重要的意義。通過(guò)建立渡槽斷面的有限元模型,分析運(yùn)營(yíng)期渡槽在太陽(yáng)輻射和大氣溫度影響下的溫度場(chǎng)和溫度應(yīng)力場(chǎng),可以得到:日照作用對(duì)渡槽結(jié)構(gòu)的外側(cè)面溫度影響很明顯,渡槽內(nèi)的水溫主要影響內(nèi)側(cè)面溫度,內(nèi)外表面產(chǎn)生較大的溫差,頂板溫差值最大為23.4℃,溫度差峰值出現(xiàn)的先后為東腹板、頂板、底板和西腹板;溫度場(chǎng)隨之也產(chǎn)生相應(yīng)變化,頂板內(nèi)表面拉應(yīng)力值最大,其值為3.56 MPa,底板、東腹板和西腹板次之。在渡槽設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)日照作用產(chǎn)生的溫度應(yīng)力引起注意,對(duì)易裂縫的部位要增加防裂措施。
【文章來(lái)源】:人民珠江. 2020,41(12)
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
縱斷面示意(mm)
根據(jù)相關(guān)研究,首先假定縱向溫度沒(méi)有變化,將該渡槽結(jié)構(gòu)的三維溫度場(chǎng)簡(jiǎn)化為二維溫度場(chǎng)進(jìn)行分析[7-8]。根據(jù)該渡槽結(jié)構(gòu)實(shí)際尺寸,采用ANSYS中適用于二維計(jì)算的熱-力耦合四邊形單元PLANE55,建立平面有限元模型,進(jìn)行網(wǎng)格劃分,見(jiàn)圖2。2.1 熱傳導(dǎo)微分方程
從圖中可以看出,頂板外表面溫度值有較大的變化幅度,在14時(shí)達(dá)到最大值47.5℃;底板變化幅度最小,在15時(shí)達(dá)到最大值33.3℃;東腹板外表面的溫度值由于受到太陽(yáng)輻射作用,在11時(shí)達(dá)到最大值38.7℃;西腹板由于受到的太陽(yáng)輻射時(shí)間晚,強(qiáng)度較弱,在16時(shí)達(dá)到最大值35.0℃。圖4為該渡槽在日照作用下14時(shí)溫度場(chǎng)分布。圖3 各部位內(nèi)外表面溫度歷時(shí)曲線
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]山西省中部引黃工程橋頭渡槽防洪影響評(píng)價(jià)[J]. 楊菊香. 水利規(guī)劃與設(shè)計(jì). 2020(03)
[2]百米大跨上承式混凝土箱形截面拱式渡槽設(shè)計(jì)實(shí)踐[J]. 向國(guó)興,湯洪潔,雷盼,徐江,羅亞松. 中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2019(12)
[3]引水工程大流量渡槽結(jié)構(gòu)型式選擇[J]. 李建偉,洪振國(guó). 水資源與水工程學(xué)報(bào). 2017(03)
[4]連續(xù)剛構(gòu)結(jié)構(gòu)在特大跨徑渡槽建設(shè)中的創(chuàng)新與實(shí)踐[J]. 徐江,向國(guó)興,羅代明,程明偉. 水利水電技術(shù). 2017(01)
[5]高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)渡槽技術(shù)在貴州峽谷山區(qū)的應(yīng)用[J]. 徐江,向國(guó)興,羅代明,蒙進(jìn). 人民珠江. 2016(02)
[6]水庫(kù)溢流式取水口下泄水溫?cái)?shù)值模擬[J]. 張少雄,高學(xué)平. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[7]日照作用下箱型渡槽溫度場(chǎng)與溫度應(yīng)力研究[J]. 陳茜,季日臣. 人民長(zhǎng)江. 2014(S2)
[8]南水北調(diào)中線沙河渡槽關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 翟淵軍,朱太山,馮光偉. 人民長(zhǎng)江. 2013(16)
[9]取水口高程對(duì)水庫(kù)水溫結(jié)構(gòu)的影響研究[J]. 楊大超,陳青生,程濤. 水電能源科學(xué). 2013(04)
[10]浮式管型取水口下泄水溫試驗(yàn)研究[J]. 高學(xué)平,張少雄,劉際軍,陳弘. 水力發(fā)電學(xué)報(bào). 2013(02)
博士論文
[1]寒區(qū)大跨徑混凝土箱梁橋溫度場(chǎng)及溫度效應(yīng)分析[D]. 聶玉東.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]大跨混凝土箱梁橋日照最不利溫度場(chǎng)及溫度應(yīng)力研究[D]. 張譽(yù)瀚.西南交通大學(xué) 2017
[2]日照條件下混凝土箱梁溫度場(chǎng)研究[D]. 馬辰龍.北京交通大學(xué) 2015
本文編號(hào):3219461
【文章來(lái)源】:人民珠江. 2020,41(12)
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
縱斷面示意(mm)
根據(jù)相關(guān)研究,首先假定縱向溫度沒(méi)有變化,將該渡槽結(jié)構(gòu)的三維溫度場(chǎng)簡(jiǎn)化為二維溫度場(chǎng)進(jìn)行分析[7-8]。根據(jù)該渡槽結(jié)構(gòu)實(shí)際尺寸,采用ANSYS中適用于二維計(jì)算的熱-力耦合四邊形單元PLANE55,建立平面有限元模型,進(jìn)行網(wǎng)格劃分,見(jiàn)圖2。2.1 熱傳導(dǎo)微分方程
從圖中可以看出,頂板外表面溫度值有較大的變化幅度,在14時(shí)達(dá)到最大值47.5℃;底板變化幅度最小,在15時(shí)達(dá)到最大值33.3℃;東腹板外表面的溫度值由于受到太陽(yáng)輻射作用,在11時(shí)達(dá)到最大值38.7℃;西腹板由于受到的太陽(yáng)輻射時(shí)間晚,強(qiáng)度較弱,在16時(shí)達(dá)到最大值35.0℃。圖4為該渡槽在日照作用下14時(shí)溫度場(chǎng)分布。圖3 各部位內(nèi)外表面溫度歷時(shí)曲線
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]山西省中部引黃工程橋頭渡槽防洪影響評(píng)價(jià)[J]. 楊菊香. 水利規(guī)劃與設(shè)計(jì). 2020(03)
[2]百米大跨上承式混凝土箱形截面拱式渡槽設(shè)計(jì)實(shí)踐[J]. 向國(guó)興,湯洪潔,雷盼,徐江,羅亞松. 中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2019(12)
[3]引水工程大流量渡槽結(jié)構(gòu)型式選擇[J]. 李建偉,洪振國(guó). 水資源與水工程學(xué)報(bào). 2017(03)
[4]連續(xù)剛構(gòu)結(jié)構(gòu)在特大跨徑渡槽建設(shè)中的創(chuàng)新與實(shí)踐[J]. 徐江,向國(guó)興,羅代明,程明偉. 水利水電技術(shù). 2017(01)
[5]高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)渡槽技術(shù)在貴州峽谷山區(qū)的應(yīng)用[J]. 徐江,向國(guó)興,羅代明,蒙進(jìn). 人民珠江. 2016(02)
[6]水庫(kù)溢流式取水口下泄水溫?cái)?shù)值模擬[J]. 張少雄,高學(xué)平. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[7]日照作用下箱型渡槽溫度場(chǎng)與溫度應(yīng)力研究[J]. 陳茜,季日臣. 人民長(zhǎng)江. 2014(S2)
[8]南水北調(diào)中線沙河渡槽關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 翟淵軍,朱太山,馮光偉. 人民長(zhǎng)江. 2013(16)
[9]取水口高程對(duì)水庫(kù)水溫結(jié)構(gòu)的影響研究[J]. 楊大超,陳青生,程濤. 水電能源科學(xué). 2013(04)
[10]浮式管型取水口下泄水溫試驗(yàn)研究[J]. 高學(xué)平,張少雄,劉際軍,陳弘. 水力發(fā)電學(xué)報(bào). 2013(02)
博士論文
[1]寒區(qū)大跨徑混凝土箱梁橋溫度場(chǎng)及溫度效應(yīng)分析[D]. 聶玉東.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]大跨混凝土箱梁橋日照最不利溫度場(chǎng)及溫度應(yīng)力研究[D]. 張譽(yù)瀚.西南交通大學(xué) 2017
[2]日照條件下混凝土箱梁溫度場(chǎng)研究[D]. 馬辰龍.北京交通大學(xué) 2015
本文編號(hào):3219461
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