本書通過實際水利工程中對進水塔的過程觀察，利用三維機械軟件SolidWorks對其進行三維實體建模，并建立其與有限元分析軟件ANSYS的接口文件，將三維模型導(dǎo)入ANSYS中進行網(wǎng)格剖分及數(shù)值分析，得出進水塔結(jié)構(gòu)施工期及蓄水期溫度場分布以及溫度應(yīng)力大小，判斷什么位置可能因溫度應(yīng)力過大導(dǎo)致產(chǎn)生溫度裂縫，同時通過分析現(xiàn)場實測資料對現(xiàn)行溫控防裂措施的效果進行評估，提出溫控和防裂方面的改進措施。
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目錄
前言
第1章緒論1
1.1問題的提出和研究意義1
1.2國內(nèi)外的研究概況3
1.2.1大體積混凝土溫度分析研究現(xiàn)狀3
1.2.2結(jié)構(gòu)三維CAD/CAPP/CFD技術(shù)研究現(xiàn)狀7
1.2.3大體積混凝土結(jié)構(gòu)防裂研究現(xiàn)狀11
1.3主要研究內(nèi)容15
參考文獻15
第2章大體積混凝土溫度場原理及裂縫控制21
2.1溫度應(yīng)力21
2.2混凝土熱力學(xué)特性22
2.2.1熱力學(xué)主要參數(shù)22
2.2.2水泥水化熱22
2.2.3混凝土的絕熱溫升28
2.2.4混凝土的力學(xué)性能28
2.2.5混凝土的變形特性33
2.3熱傳導(dǎo)基本理論35
2.3.1導(dǎo)熱方程35
2.3.2初始條件和邊界條件37
2.4溫度場有限元分析39
2.4.1有限元原理39
2.4.2穩(wěn)定溫度場有限元計算求解原理40
2.4.3非穩(wěn)定溫度場有限元計算求解原理42
2.5溫度應(yīng)力有限元分析42
2.5.1基于結(jié)構(gòu)力學(xué)的溫度應(yīng)力計算方法43
2.5.2基于熱彈性理論的溫度應(yīng)力計算方法43
2.5.3有限元方法43
2.6混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制44
2.6.1裂縫的種類44
2.6.2混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因45
2.6.3混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的危害47
2.6.4混凝土溫控防裂措施49
2.6.5混凝土裂縫修補技術(shù)50
參考文獻52
第3章進水塔底板施工期觀測及溫度場數(shù)值分析59
3.1工程背景59
3.2進水塔底板施工方案59
3.3進水口底板熱學(xué)性能原型觀測61
3.3.1儀器安裝61
3.3.2施工期觀測62
3.3.3觀測資料整理計算62
3.4ANSYS熱分析65
3.4.1常用有限元分析軟件介紹65
3.4.2ANSYS熱分析70
3.4.3算例71
3.5進水塔底板施工期溫度場ANSYS分析75
3.5.1進水塔底板施工過程模擬75
3.5.2計算參數(shù)選取76
3.5.3邊界條件77
3.5.4初始條件77
3.5.5進水塔底板施工期溫度場ANSYS求解78
3.6小結(jié)87
參考文獻88
第4章進水塔結(jié)構(gòu)三維建模91
4.1三維建模技術(shù)91
4.2三維建模軟件92
4.2.1CATIA 92
4.2.2Pro/Engineer 92
4.2.3AutoCAD 93
4.2.4UG (Unigraphics)93
4.2.5SolidWorks軟件93
4.2.6國內(nèi)部分三維建模軟件95
4.3進水塔結(jié)構(gòu)在SolidWorks中三維實體建模96
4.4SolidWorks中實體模型導(dǎo)入ANSYS軟件的接口處理97
4.4.1SolidWorks中實體模型文件的保存98
4.4.2在ANSYS中導(dǎo)入SolidWorks模型99
參考文獻100
第5章進水塔溫度場及溫度應(yīng)力仿真分析102
5.1進水塔施工方案102
5.1.1進水塔施工方案102
5.1.2燕山水庫進水塔采取的溫控防裂措施103
5.2進水塔施工期溫度場及溫度應(yīng)力ANSYS仿真分析104
5.2.1進水塔施工過程仿真方案104
5.2.2進水塔施工期溫度場ANSYS仿真分析104
5.2.3進水塔施工期溫度應(yīng)力ANSYS仿真分析108
5.3進水塔模擬蓄水期溫度場及溫度應(yīng)力ANSYS分析112
5.3.1工況1 112
5.3.2工況2 119
5.4小結(jié)123
參考文獻124
第6章結(jié)論與展望127
6.1本書的主要工作及結(jié)論127
6.2本書有待進一步探討的問題128
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