超长混凝土结构的温度应力分析开题报告

1. 研究目的与意义

混凝土是现代最重要的建筑材料和工程结构材料之一,近年来长度超过百米的混凝土结构日益增多, 许多建设单位在设计之初就提出对于超长结构不设伸缩缝的要求, 建议采用其他的措施来解决超长结构的设计问题。

如结构按照国家规范的要求设置一道或多道伸缩缝, 将影响到建筑整体表达和所要求的立面效果, 且还会给消防设备的布置、电气管线的铺设以及采暖通风设备的安装带来不便。

同时, 在某些结构的设计中, 即使设置了伸缩缝, 但因无法设置足够多的伸缩缝, 也导致伸缩缝间的混凝土结构仍然较长。

2. 研究内容和预期目标

由于混凝土为骨料、水泥石、气体、水分等所组成的非均质材料,混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热。

由于混凝土的体积较大,导热系数较低,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,使得混凝土结构内外出现较大的温差。

温差的存在会造成结构内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土内部产生一定的温度应力。

3. 研究的方法与步骤

课题拟采用的研究方法：要分析温度应力，首先要计算温度场。

大体积超长混凝土结构在浇筑过程中温度场受到外界气温的变化、太阳辐射、水化生热、不同浇筑温度、不同分层厚度、不同浇筑间歇期和温度控制措施等因素的影响，结合工程实际，特别是土木工程中的大体积超长混凝土结构，在工程上比较实用的就是差分法和有限单元法等。

为了使计算分析成果能够较准确地反映客观实际情况，分析中力求全面、准确地模拟施工过程中的各种条件和影响因素。

4. 参考文献

[1]朱伯芳.大体积混凝土温度应力与温度控制.北京：中国电力出版社版社，1999[2]彭立海等.大体积混凝土温控与防裂.郑州：黄河水利出版社，2005[3]王润福.温度场和温度应力.北京：科学出版社出版社，2005 [4]赵楠、马凯. 超长混凝土结构的温度应力分析与设计措施. 结构工程师. 2013.29（6） [5]熊祖强、贾益纲.混凝土超长结构温度应力分析.科技广场，2004.8 [6]王铁梦． 工程结构裂缝控制． 北京: 中国建筑工业出版社，1997． [7]庞培培等.超大面积和超长结构温度应力的有限元分析.安徽建筑工业学院学报.2010.18(5) [8]郑毅敏等.某体育场环形超长结构温度应力分析.结构工程师.2007.23(4) [9]王一凡等.大体积混凝土温度应力有限元分析.水资源与水工程学报.2010.21(1) [10] 华旦等.超长混凝土结构的温度应力分析与设计实践.建筑结构.2012.42(7) [11] ANSYS13.0热力学有限元分析从入门到精通.北京.机械工业出版社.2011

5. 计划与进度安排

[1] 3月 2日 ~3月22日 文献检索，提交开题报告[2] 3月 23 日 ~ 4月19日 论文研究，提交外文翻译初稿[3] 4月 20 日 ~5 月 24日论文研究，提交论文初稿[4] 5月25日 ~ 6 月 7日论文修改，提交论文终稿[5] 6月 8 日 ~6 月14 日 答辩报告准备（PPT形式）[6] 6月 15 日 ~6 月 21 日 论文答辩