以传热学为基础,结合川藏铁路沿线冻土区某桥梁工程实例,确定边界条件与模型计算热力学参数。通过有限元软件建立三维数值模型分析求解,绝热温升的数值模拟计算值与公式理论计算值相吻合,研究了低温环境下桩基浇筑完成后桩土温度场的演化规律,分析并探究了温度应力的成因及其控制措施,以改善桩基的工作性能。结果表明:在混凝土浇筑完成前期,受水泥水化热的影响,桩中心温度明显高于同一深度桩壁温度,桩内外温度差引起温度应力,即在桩表面出现拉应力、桩中心出现压应力;但地面以上桩基部分出现了拉应力大于混凝土允许抗拉强度的状况,为此在桩顶处设置5 d、1℃的保温措施,温度应力明显改善,有效防止了桩基冻裂发生。研究成果可为类似工程设计及施工提供借鉴。
以传热学为基础,结合川藏铁路沿线冻土区某桥梁工程实例,确定边界条件与模型计算热力学参数。通过有限元软件建立三维数值模型分析求解,绝热温升的数值模拟计算值与公式理论计算值相吻合,研究了低温环境下桩基浇筑完成后桩土温度场的演化规律,分析并探究了温度应力的成因及其控制措施,以改善桩基的工作性能。结果表明:在混凝土浇筑完成前期,受水泥水化热的影响,桩中心温度明显高于同一深度桩壁温度,桩内外温度差引起温度应力,即在桩表面出现拉应力、桩中心出现压应力;但地面以上桩基部分出现了拉应力大于混凝土允许抗拉强度的状况,为此在桩顶处设置5 d、1℃的保温措施,温度应力明显改善,有效防止了桩基冻裂发生。研究成果可为类似工程设计及施工提供借鉴。
以传热学为基础,结合川藏铁路沿线冻土区某桥梁工程实例,确定边界条件与模型计算热力学参数。通过有限元软件建立三维数值模型分析求解,绝热温升的数值模拟计算值与公式理论计算值相吻合,研究了低温环境下桩基浇筑完成后桩土温度场的演化规律,分析并探究了温度应力的成因及其控制措施,以改善桩基的工作性能。结果表明:在混凝土浇筑完成前期,受水泥水化热的影响,桩中心温度明显高于同一深度桩壁温度,桩内外温度差引起温度应力,即在桩表面出现拉应力、桩中心出现压应力;但地面以上桩基部分出现了拉应力大于混凝土允许抗拉强度的状况,为此在桩顶处设置5 d、1℃的保温措施,温度应力明显改善,有效防止了桩基冻裂发生。研究成果可为类似工程设计及施工提供借鉴。
以青藏铁路为依托,采用人工气候模拟试验箱在冻土层中进行灌注桩浇筑试验,并运用ANSYS软件建立模型对低温环境下冻土-灌注桩温度场变化情况进行了模拟分析。结果表明:混凝土浇筑后,灌注桩桩心温度最高,桩体表面温度最低,受水泥水化热影响桩心温度有短暂温升随后开始下降,入模5 h桩心温度降至0℃,入模30 d时降至-4.9℃,冻土环境极不利于混凝土强度的增长;混凝土入模时靠近桩体表面的冻土层逐渐融化但很快又降至0℃以下;依照试验实测温度场数据校核的模型可用于预测不同入模温度、不同桩径、不同冻土温度条件下灌注桩混凝土水化温度变化范围。
以青藏铁路为依托,采用人工气候模拟试验箱在冻土层中进行灌注桩浇筑试验,并运用ANSYS软件建立模型对低温环境下冻土-灌注桩温度场变化情况进行了模拟分析。结果表明:混凝土浇筑后,灌注桩桩心温度最高,桩体表面温度最低,受水泥水化热影响桩心温度有短暂温升随后开始下降,入模5 h桩心温度降至0℃,入模30 d时降至-4.9℃,冻土环境极不利于混凝土强度的增长;混凝土入模时靠近桩体表面的冻土层逐渐融化但很快又降至0℃以下;依照试验实测温度场数据校核的模型可用于预测不同入模温度、不同桩径、不同冻土温度条件下灌注桩混凝土水化温度变化范围。
以青藏铁路为依托,采用人工气候模拟试验箱在冻土层中进行灌注桩浇筑试验,并运用ANSYS软件建立模型对低温环境下冻土-灌注桩温度场变化情况进行了模拟分析。结果表明:混凝土浇筑后,灌注桩桩心温度最高,桩体表面温度最低,受水泥水化热影响桩心温度有短暂温升随后开始下降,入模5 h桩心温度降至0℃,入模30 d时降至-4.9℃,冻土环境极不利于混凝土强度的增长;混凝土入模时靠近桩体表面的冻土层逐渐融化但很快又降至0℃以下;依照试验实测温度场数据校核的模型可用于预测不同入模温度、不同桩径、不同冻土温度条件下灌注桩混凝土水化温度变化范围。