›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (8): 2666-2670.

• 数值分析 • 上一篇    下一篇

大体积混凝土温度裂缝扩展过程模拟

刘杏红1,周创兵2,常晓林2,周 伟2   

  1. 1 武汉大学 土木建筑工程学院,武汉 430072;2 水资源与水电工程科学国家重点实验室,武汉大学,武汉 430072
  • 收稿日期:2008-11-18 出版日期:2010-08-10 发布日期:2010-08-30
  • 作者简介:刘杏红,女,1979年生,讲师、博士,主要从事混凝土结构数值仿真和结构风险方面的研究。
  • 基金资助:

    国家杰出青年科学基金项目(No. 50909078);国家杰出青年科学基金项目(No. 50725913)。

Simulation of mass concrete temperature cracking propagation process

LIU Xing-hong1, ZHOU Chuang-bing2,CHANG Xiao-lin2, ZHOU Wei2   

  1. (1. School of Civil and Architectural Engineering, Wuhan University, Wuhan 430072,China;2 State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science, Wuhan University, Wuhan 430072, China
  • Received:2008-11-18 Online:2010-08-10 Published:2010-08-30

摘要:

大体积混凝土的温度裂缝是关系到水电工程中混凝土大坝安全的重要问题,它贯穿混凝土坝的施工期直至运行期。重点探讨了应用无网格法求解大体积混凝土温度裂缝扩展过程的模拟方法。无网格法采用节点来离散求解域,特别适用于裂缝开裂过程的模拟。结合混凝土热传导问题推导了伽辽金无网格方法控制方程和基本算法步骤,编制了混凝土温度场计算和温度裂缝扩展过程模拟的无网格法程序,通过具体的算例验证了所编制的伽辽金无网格程序的正确性。数值算例的计算结果表明,无网格法能够有效地模拟混凝土块在温度应力作用下的开裂发展过程,计算结果符合大体积混凝土块在均匀温降和基础强约束条件下的裂缝分布规律。

关键词: 伽辽金无网格法, 大体积混凝土, 温度裂缝, 裂缝扩展过程, 数值模拟

Abstract:

Mass concrete temperature cracking is an important problem of concrete dam safety in hydropower projects, which exists from construction process of concrete dam to operation period. This paper introduces the simulation method of mass concrete temperature cracking propagation process by element-free Galerkin method(EFGM). Due to its no-remeshing property, EFGM is very suitable for cracking problem. The governing equation of EFGM is presented for concrete heat conduction problem. It is discussed how concrete cracking process brought from temperature decrease is simulated by EFGM. The algorithm process is also presented. Then a numerical simulating program is developed; and an example including an initial crack is computed to validate the program. Result shows good accuracy and reliability of this method; and concrete cracking process brought from temperature decrease may be simulated effectively by EFGM. The cracking propagation process of concrete block accords with general crack distribution rule.

Key words: element-free Galerkin method, mass concrete structure, temperature crack, cracking propagation process, numerical simulation.

中图分类号: 

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