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基于MIDAS的大体积混凝土桩承台温度场有限元分析 被引量:16
1
作者 余建杰 宋固全 吴浪 《混凝土与水泥制品》 北大核心 2012年第5期34-37,共4页
以南昌某高层建筑的大体积混凝土桩承台为例,考虑冷却水管作用,采用MIDAS有限元分析软件对施工期大体积混凝土的水化热温度场进行模拟研究。研究结果表明,桩承台中间布置两排冷却管,水管间距取1.0m,保持1.2m3/h水流量的管冷方案能够保... 以南昌某高层建筑的大体积混凝土桩承台为例,考虑冷却水管作用,采用MIDAS有限元分析软件对施工期大体积混凝土的水化热温度场进行模拟研究。研究结果表明,桩承台中间布置两排冷却管,水管间距取1.0m,保持1.2m3/h水流量的管冷方案能够保证各控制点内外结构温差不超过25℃,有效控制了温度裂缝,使施工质量得到保证。 展开更多
关键词 大体积混凝土 温度裂缝 冷却水管 有限元分析
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带有冷却水管的混凝土温度场热学参数反演 被引量:6
2
作者 苏怀智 张志诚 夏世法 《水力发电》 北大核心 2003年第12期44-46,54,共4页
由试验或经验公式求得的混凝土温度场计算参数,往往和施工现场实际参数有较大出入,给温度场仿真计算精度带来了不利影响。为此,研究了一种温度场计算参数的优化反演方法。根据实测温度资料,在考虑水管冷却效果的混凝土温度场有限元计算... 由试验或经验公式求得的混凝土温度场计算参数,往往和施工现场实际参数有较大出入,给温度场仿真计算精度带来了不利影响。为此,研究了一种温度场计算参数的优化反演方法。根据实测温度资料,在考虑水管冷却效果的混凝土温度场有限元计算程序基础上,结合数学上的优化方法———复合形法,进行了混凝土温度场热学参数的反演。对三峡右岸地下电站引水洞衬砌混凝土热学参数反演的结果表明。 展开更多
关键词 混凝土温度场 冷却水管 复合形法 参数反演 三峡工程 引水洞 衬砌
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基于冷却水管的大体积混凝土基础有限元仿真分析 被引量:1
3
作者 鞠悠然 马海彬 《华北科技学院学报》 2024年第2期77-84,共8页
为研究大体积筏板基础混凝土水化热过程,避免因温差过大引起温度裂缝,以广州市锦佳华庭C2#超高层住宅楼筏板基础为依托,在ANSYS有限元软件中建立模型,对有无冷却水管情况下筏板基础的温度场和温度应力分布进行分析。研究结果表明:筏板... 为研究大体积筏板基础混凝土水化热过程,避免因温差过大引起温度裂缝,以广州市锦佳华庭C2#超高层住宅楼筏板基础为依托,在ANSYS有限元软件中建立模型,对有无冷却水管情况下筏板基础的温度场和温度应力分布进行分析。研究结果表明:筏板基础出现裂缝的风险相对较高,需要实施适当的保护措施;冷却水管的降温效果明显,相比无冷却水管作用,温度峰值下降11.69℃,提前出现26小时,降温效率达到26.08%,且混凝土的温度应力均低于允许应力,不易产生裂缝;在现场实际测量中,基础里表温差最大值为16.1℃,单日最大降温速率1.7℃/d,实测数据均满足规范标准;基础在养护完成后,其外部未出现明显裂痕,证实以设置冷却水管为主的温控措施可以显著减少水化热的影响,减小内外温差以避免温度裂缝的产生;实测结果与有限元结果基本吻合,可为类似的超高层住宅建筑基础温控措施提供参考。 展开更多
关键词 大体积混凝土 有限元分析 水化热 冷却水管
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哑铃形大体积承台混凝土抗裂技术研究和应用 被引量:5
4
作者 程华强 张建亮 +1 位作者 陈军 姚婷 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2021年第3期193-197,164,共6页
针对武汉新建新河大桥哑铃形大体积承台混凝土的抗裂性问题,采用混凝土浇筑温度控制、水化温升控制、收缩补偿的综合应用,结果表明:拌和水和粗骨料的冷却控温是降低混凝土浇筑温度的关键,通过冷却水管循环水化热调控材料能够显著降低混... 针对武汉新建新河大桥哑铃形大体积承台混凝土的抗裂性问题,采用混凝土浇筑温度控制、水化温升控制、收缩补偿的综合应用,结果表明:拌和水和粗骨料的冷却控温是降低混凝土浇筑温度的关键,通过冷却水管循环水化热调控材料能够显著降低混凝土的水化温升,镁质膨胀剂能够显著补偿大体积混凝土在温降阶段的收缩,但应采用更加严格的保温措施,以免结构里表应变差过大而增加开裂风险。工程实施效果表明,良好且精密的温控措施和有效的补偿收缩是大体积混凝土抗裂的关键。 展开更多
关键词 大体积混凝土 抗裂 冷却水管 水化热调控材料 镁质膨胀剂
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早龄期混凝土细观结构对温度场分布的影响研究
5
作者 王猛 刘锦东 +4 位作者 方剑峰 连紫旭 聂柯夫 王洋辰 乔丕忠 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第11期19-23,共5页
早龄期混凝土由于水化反应产生的热量,导致温度场的不均一性,进而可能引发温度裂缝,影响结构的整体稳定性。从细观角度出发,将混凝土视作由骨料、水泥浆体和界面过渡区(ITZ)构成的三相复合材料。通过建立二维随机骨料细观数值模型,模拟... 早龄期混凝土由于水化反应产生的热量,导致温度场的不均一性,进而可能引发温度裂缝,影响结构的整体稳定性。从细观角度出发,将混凝土视作由骨料、水泥浆体和界面过渡区(ITZ)构成的三相复合材料。通过建立二维随机骨料细观数值模型,模拟了混凝土内部的热传导过程。综合考虑了水化热、环境温度波动、对流换热、太阳辐射以及冷却水管等多种环境因素,并对ABAQUS有限元软件进行了二次开发以实现温度场的模拟。通过与实际测量数据的对比,验证了模型的准确性。此外,研究还揭示了ITZ对混凝土内部热传导的热阻效应。本研究的细观数值模型为准确分析混凝土的温度场分布提供了新的视角,对于指导早龄期混凝土的温控措施具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 混凝土 早龄期 水化热 温度场 细观 冷却水管
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含有冷管的混凝土承台瞬态温度场及精细化分析模型研究 被引量:4
6
作者 黄海东 徐名遥 +1 位作者 李鸣 罗超 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期102-111,共10页
设置冷却水管是降低大体积混凝土承台水化热的常用方法,计算分析中一般采用等效算法,忽略了冷却水的沿程升温作用,一定程度上夸大了冷却水管的降温效果。为精确分析冷却水管沿程温度变化对承台混凝土水化热的降温作用,提出了一种考虑冷... 设置冷却水管是降低大体积混凝土承台水化热的常用方法,计算分析中一般采用等效算法,忽略了冷却水的沿程升温作用,一定程度上夸大了冷却水管的降温效果。为精确分析冷却水管沿程温度变化对承台混凝土水化热的降温作用,提出了一种考虑冷管温度沿程变化的混凝土承台精细化分析模型。利用ANSYS中APDL程序语言,采用Gnielinski公式确定对流系数,建立了参数化模型,实现了矩形承台的自动化建模,分析了不同算法、水流流速、水管长度与水管材料对混凝土瞬态温度场的影响,研究了多因素影响下混凝土温度变化的规律,探讨了水管直径与水管间距的最优组合。研究表明:考虑冷管沿程温度变化后能更精确的模拟承台混凝土温度场分布,合理的流速、管长及管材可以取得更为理想的降温效果;此外,在水管材料用量不变的情况下,管径、管间距越小,混凝土最高温度越低。 展开更多
关键词 桥梁工程 大体积混凝土 水化热 冷却水管 热流管单元精细算法
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基于多目标优化的大体积混凝土承台冷却水管布置研究 被引量:4
7
作者 孙小猛 徐登云 《铁道标准设计》 北大核心 2014年第5期74-77,共4页
基于多目标优化理论,根据有限元建模分析的结果,确定优化指标,提出一种成本较小、冷却效果好的大体积混凝土冷却水管布置方法,并在甬江铁路斜拉桥主塔承台施工中应用。温控监测结果表明:有限元理论计算与现场实测的温度变化规律基本保... 基于多目标优化理论,根据有限元建模分析的结果,确定优化指标,提出一种成本较小、冷却效果好的大体积混凝土冷却水管布置方法,并在甬江铁路斜拉桥主塔承台施工中应用。温控监测结果表明:有限元理论计算与现场实测的温度变化规律基本保持一致,达到了预期目标。该方法为大体积混凝土温控技术提供了一种冷却水管优化布置准则及相关判定依据。 展开更多
关键词 斜拉桥 大体积混凝土 多目标优化 冷却水管
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早期大体积混凝土温控原理综合研究
8
作者 聂柯夫 朱建坤 +4 位作者 刘锦东 方剑峰 张玉中 王洋辰 乔丕忠 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第10期46-51,共6页
研究了大体积混凝土浇筑后产生的水化热引发的内部温升问题,该问题导致温度裂缝的产生,从而威胁结构的可靠性。针对这一问题,综合考虑了多种环境因素,包括水化热、环境温度周期变化、对流换热条件、太阳辐射热、冷却水管、弹模变化和徐... 研究了大体积混凝土浇筑后产生的水化热引发的内部温升问题,该问题导致温度裂缝的产生,从而威胁结构的可靠性。针对这一问题,综合考虑了多种环境因素,包括水化热、环境温度周期变化、对流换热条件、太阳辐射热、冷却水管、弹模变化和徐变等,并对ABAQUS有限元软件进行了二次开发。通过编程模拟温度场和应力场,并进行参数分析,研究结果表明:采用冷却水管能够显著地降低混凝土内部温度,同时结合环境周期温度和太阳辐射热考虑的结果更加精确。所提出的温控方法所计算得到的混凝土里表温度与现场实际测量数据相符,为实际工程提供了可行的参考方法。对于解决大体积混凝土温度裂缝问题具有一定的理论和实际意义。 展开更多
关键词 大体积混凝土 早期 温度场 冷却水管 太阳辐射 温控
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大体积混凝土温度场的理论与试验研究 被引量:2
9
作者 潘冬庆 何平 沈瞿慧 《河南科学》 2015年第4期583-587,共5页
混凝土中裂缝的出现会降低承载力、影响设计效果、削弱安全性和耐久性.大体积混凝土裂缝控制的一个重要方面是温度控制,针对冷却水管降温下大体积混凝土的温度场和裂缝开裂节理展开了的理论和试验研究,根据等效负热源法,解得冷却水管降... 混凝土中裂缝的出现会降低承载力、影响设计效果、削弱安全性和耐久性.大体积混凝土裂缝控制的一个重要方面是温度控制,针对冷却水管降温下大体积混凝土的温度场和裂缝开裂节理展开了的理论和试验研究,根据等效负热源法,解得冷却水管降温作用下大体积混凝土的温度场方程;通过有限分析法元并结合实际工程监测,验证了数值模拟的准确性,并得出了大体积混凝土温度场的分布规律,对实际工程的施工有一定的预见性. 展开更多
关键词 大体积混凝土 冷却水管 温度场 有限元
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混凝土水管冷却布置方式实验探讨 被引量:1
10
作者 张策 苑木舟 +1 位作者 王辉 李敏霞 《应用能源技术》 2014年第9期11-15,共5页
随着经济的发展,中国建筑规模越来越大,大型混凝土越来越广泛的应用在建设当中。大型混凝土在施工后水化热过程中,很容易产生温度裂缝,引发安全隐患。文章目的即在于通过研究实验解决这个问题,并在施工中有指导作用。水管冷却方法已经... 随着经济的发展,中国建筑规模越来越大,大型混凝土越来越广泛的应用在建设当中。大型混凝土在施工后水化热过程中,很容易产生温度裂缝,引发安全隐患。文章目的即在于通过研究实验解决这个问题,并在施工中有指导作用。水管冷却方法已经在实际施工中较为普遍应用,但布管方式的效果尚未通过实验验证。文章通过模拟实验的方法比较单管和蛇形管的冷却效果,同时也研究添加相变材料对散热的影响,并记录22 h内实验模块内部的温度变化,进行详细的数据分析并与理论结果进行比较和诠释。最后得出结论,单管比蛇形管布置更有利于散热,但考虑到施工,应尽量减少蛇形管的长度。 展开更多
关键词 大型混凝土 温度裂缝 水管冷却 相变材料
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冷凝器管束腐蚀穿孔原因分析 被引量:1
11
作者 许万剑 师红旗 +1 位作者 丁毅 马立群 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第20期199-200,共2页
采用宏观腐蚀形貌分析、化学成分分析、金相显微组织分析、SEM微观形貌分析和EDS成分分析等手段,对某冷凝器管束腐蚀穿孔进行失效分析。结果表明,壳程冷却水中添加二氧化氯是导致管束发生腐蚀穿孔的主要原因。
关键词 冷凝器管束 二氧化氯 腐蚀穿孔
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丙烯腈反应器冷却水管束失效分析 被引量:1
12
作者 曾为民 马玉录 《理化检验(物理分册)》 CAS 2006年第1期31-33,47,共4页
某化工厂丙烯腈反应器冷却水管弯管部位发生爆管。对失效弯管的化学成分、宏观形貌和微观形貌进行了检查,对管内表面腐蚀产物、结瘤物及管内压力和流速等进行了分析。结果表明,失效弯管内表面呈蜂窝状结构;由于直管与弯管的管径差异,使... 某化工厂丙烯腈反应器冷却水管弯管部位发生爆管。对失效弯管的化学成分、宏观形貌和微观形貌进行了检查,对管内表面腐蚀产物、结瘤物及管内压力和流速等进行了分析。结果表明,失效弯管内表面呈蜂窝状结构;由于直管与弯管的管径差异,使弯管内壁凹面压力增大而导致气泡破裂造成气蚀条件;同时在弯管凸面沉积了结瘤物(铁的氧化物)。由此认为,冷却管爆管主要是因为水管弯管部位长时间气蚀磨损造成的,据此提出了延长设备寿命的措施。 展开更多
关键词 丙烯腈反应器 冷却水管 爆管 气蚀
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高层建筑管井内冷却水立管正装法施工技术分析
13
作者 禹钧耀 《江西建材》 2022年第7期298-299,共2页
文中以国瑞企业总部基地龙瑞苑商务写字楼为例,对高层建筑管井内冷却水立管等大管道正装法安装的施工流程及操作要点进行了阐述,并提出了施工过程中的安全防护要求,以达到加快施工进度、保证施工安全、节省施工成本、提高管道安装质量... 文中以国瑞企业总部基地龙瑞苑商务写字楼为例,对高层建筑管井内冷却水立管等大管道正装法安装的施工流程及操作要点进行了阐述,并提出了施工过程中的安全防护要求,以达到加快施工进度、保证施工安全、节省施工成本、提高管道安装质量的目的。 展开更多
关键词 高层建筑 冷却水管道 正装法 大管道
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大体积混凝土水管冷却温控技术的优化 被引量:8
14
作者 辜光磊 许蔚 +2 位作者 吴永红 贾毅 周博宇 《混凝土》 CAS 北大核心 2021年第11期141-145,共5页
在传统的两种大体积混凝土冷却水管布置方式的基础上,利用冷却水管的有限元热流耦合算法,考虑了大体积混凝土中混凝土与冷却水之间的对流热交换,以贵州六盘水大河特大桥为工程实例,提出一种新型冷却水管布置方式,并采用Midas/Civil软件... 在传统的两种大体积混凝土冷却水管布置方式的基础上,利用冷却水管的有限元热流耦合算法,考虑了大体积混凝土中混凝土与冷却水之间的对流热交换,以贵州六盘水大河特大桥为工程实例,提出一种新型冷却水管布置方式,并采用Midas/Civil软件对3种冷却水管布置方式的混凝土内部温度和应力进行计算分析。结果表明:相比传统的两种布置方式,井字形冷却水管布置能更高效地发挥冷却水的冷却效果,能显著改善混凝土内部的温度和应力分布,且更具有工程实用性。 展开更多
关键词 大体积混凝土 水管冷却 温控技术 冷却水管的布置方式
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一种基于BIM技术的大体积混凝土循环冷却水管快速布置方法 被引量:3
15
作者 龙桂元 韩春龙 李大卫 《工程建设与设计》 2020年第10期139-140,共2页
为进一步提升大体积混凝土循环冷却水管的快速布置,提升施工质效,满足实际的施工要求。论文以BIM技术为切入点,在其技术框架下,探讨大体积混凝土循环冷却水管的快速布置方法。
关键词 BIM技术 大体积混凝土 循环冷却水管 快速布置
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金属冷却水管对船闸闸首底板冷却效果分析 被引量:2
16
作者 苏超 吴坤坤 任威威 《水运工程》 北大核心 2014年第6期112-117,共6页
将混凝土坝中广泛应用的冷却水管技术引入到船闸结构的温控中。通过在边底板中埋设金属冷却水管与未采用相应措施的边底板及中底板进行对比,分析冷却水管对闸首底板的温控效果。结果表明,冷却水管可显著改善底板混凝土内部的温度分布,... 将混凝土坝中广泛应用的冷却水管技术引入到船闸结构的温控中。通过在边底板中埋设金属冷却水管与未采用相应措施的边底板及中底板进行对比,分析冷却水管对闸首底板的温控效果。结果表明,冷却水管可显著改善底板混凝土内部的温度分布,对降低内外温差和温度应力起到较为明显的效果。 展开更多
关键词 闸首底板 金属冷却水管 温度场 冷却效果 应力场
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低温升抗裂耐蚀大体积砼制备技术及其无冷却水管施工方法 被引量:1
17
作者 王军 彭健秋 +2 位作者 余泽文 袁飞飞 黄秀梅 《交通节能与环保》 2023年第3期204-208,共5页
大体积砼在桥梁工程建设中应用广泛,但大体积混凝土温度裂缝发生率较高,易影响结构承载力及耐久性。目前国内外大体积砼施工中存在中低热特种水泥采购困难、布设冷却水管成本较高、新型相变储能材料应用难度较大等问题。针对以上问题,... 大体积砼在桥梁工程建设中应用广泛,但大体积混凝土温度裂缝发生率较高,易影响结构承载力及耐久性。目前国内外大体积砼施工中存在中低热特种水泥采购困难、布设冷却水管成本较高、新型相变储能材料应用难度较大等问题。针对以上问题,进行了低温升抗裂耐蚀大体积砼制备技术及其无冷却水管施工方法研究。相比传统大体积砼,低温升抗裂耐蚀大体积砼可采用普通水泥实现混凝土低温升、高抗裂及优异耐久性能,在无冷却水管情况下,降低开裂风险,避免温度裂缝。特别是解决了缺水、高侵蚀及其他恶劣环境下大体积砼难以布设冷却水管、耐久性能较差等难题,并成功应用于多项工程实例。 展开更多
关键词 桥梁工程 大体积混凝土 无冷却水管施工 高抗裂性 高耐久性 低温升
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高铁简支钢管拱桥拱座大体积混凝土水化热及温控措施研究 被引量:21
18
作者 王祥国 彭一凡 杨孟刚 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期549-555,共7页
混凝土梁钢管简支拱桥因其拱座构型复杂、混凝土体积较大,在浇筑过程中可能产生过大的水化热,从而导致结构出现裂缝,影响其耐久性和承载力,因此有必要对其进行分析并采取温度控制措施。针对某高铁线144 m尼尔森体系简支拱桥拱座水化热问... 混凝土梁钢管简支拱桥因其拱座构型复杂、混凝土体积较大,在浇筑过程中可能产生过大的水化热,从而导致结构出现裂缝,影响其耐久性和承载力,因此有必要对其进行分析并采取温度控制措施。针对某高铁线144 m尼尔森体系简支拱桥拱座水化热问题,采用有限元软件MIDAS/FEA建立仿真模型,分析冷管布置、入水流量、入水温度与通水时间对内部水化热冷却效果的影响,并确定该实际工程的最优冷管参数。研究结果表明:布置冷却水管是一种有效的水化热温度控制措施;合理选取冷管参数可以有效降低拱座大体积混凝土中水化热温度,避免混凝土开裂;有限元仿真与实测值最大温差不超过4℃,说明有限元仿真可以较为准确地模拟结构内部因水化热引起的温度与应力变化情况。 展开更多
关键词 拱座 大体积混凝土 水化热 冷却水管 参数优化
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大体积混凝土冷却水管优化研究 被引量:15
19
作者 陈渴鑫 田斌 +1 位作者 陈博夫 陈玉玺 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2019年第2期31-34,共4页
冷却水管能够有效的降低大体积混凝土温度应力,其中冷却水管的各项参数起着决定性作用.利用三维有限元计算分析浇筑过程中坝段的温度变化,主要考虑了冷却水管与混凝土之间的热量交换、冷却水管沿程温度的逐渐变化,通过选择不同参数的冷... 冷却水管能够有效的降低大体积混凝土温度应力,其中冷却水管的各项参数起着决定性作用.利用三维有限元计算分析浇筑过程中坝段的温度变化,主要考虑了冷却水管与混凝土之间的热量交换、冷却水管沿程温度的逐渐变化,通过选择不同参数的冷却水管,对混凝土内部温度变化进行详细的计算分析.结果表明:冷却水管的排布型式、通水温度、时间,对混凝土温度有着显著的影响,合理选择各项参数能够有效降低混凝土内部温度梯度,减小温度应力从而预防温度裂缝的产生,对大体积混凝土的温控防裂有着积极的意义. 展开更多
关键词 冷却水管 大体积混凝土 温控防裂 优化研究
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大体积混凝土承台施工期温控仿真分析研究 被引量:12
20
作者 闫松涛 周世军 魏庆朝 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 2011年第5期51-56,共6页
针对大体积混凝土承台施工过程中水泥水化热造成的内外温差问题,对采用布置冷却水管的混凝土温度场进行仿真分析研究。介绍了大体积混凝土施工中水化热分析的理论基础,并通过理论计算得到分析过程中所需的一些主要参数。结合工程实例,... 针对大体积混凝土承台施工过程中水泥水化热造成的内外温差问题,对采用布置冷却水管的混凝土温度场进行仿真分析研究。介绍了大体积混凝土施工中水化热分析的理论基础,并通过理论计算得到分析过程中所需的一些主要参数。结合工程实例,应用有限元软件MIDAS-CIVIL按照实际施工过程对大体积混凝土承台进行了全程水化热温度场的仿真分析,通过对比实测值和计算值,发现结果吻合较好,表明本文采用的仿真分析方法是可行的,可为同类工程仿真分析研究提供参考。 展开更多
关键词 大体积混凝土承台 水化热温度场 冷却水管 有限元仿真分析
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