基于实际通水监测的大体积混凝土数字温度监测

引用本文

左正, 胡昱, 李庆斌, 李炳锋, 黄涛. 基于实际通水监测的大体积混凝土数字温度监测. 2015, 55(1): 21-26[Zheng ZUO, Yu HU, Qingbin LI, et al. Temperature monitoring during concrete setting through cooling pipe monitors[J]. 2015, 55(1): 21-26] 复制到剪切板

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基于实际通水监测的大体积混凝土数字温度监测

左正¹, 胡昱¹, 李庆斌¹, 李炳锋^2,³, 黄涛¹

1. 清华大学, 水沙科学与水利水电工程国家重点实验室, 北京 100084

2. 中国长江三峡集团公司, 北京 100038

3. 深圳蓄能发电有限公司, 深圳 518115

通信作者: 胡昱,副教授, E-mail:yu-hu@mail.tsinghua.edu.cn.

作者简介: 左正(1987—), 男(满), 吉林,博士研究生。

基金:国家 “九七三” 重点基础研究项目 (2013CB035902); 国家自然科学基金资助项目 (51279087); 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室科研课题资助项目(2012-KY-4);

摘要

大体积混凝土施工期的温度状态是重要的评价指标,对其的获知传统上依赖于埋设内部温度计,但存在耗费资源、施工干扰、仪器失效等问题。该文提出一种数字监测方法,通过布置一定的通水仪器,利用能量守恒定律计算混凝土的温度状态,规避了传统算法中对参数选取的复杂性。对相关的计算原理进行了推导,并给出了仪器布置及监测的方法。在溪洛渡拱坝工程中分别针对单仓及全坝段进行了数字监测试验,数字监测结果与原型监测结果一致,验证了所提方法的可行性与正确性。

关键词: 水工结构; 数字监测; 温度场; 冷却通水

中图分类号:TV315;TV642 文献标志码:A 文章编号:1000-0054(2015)01-0021-06

Temperature monitoring during concrete setting through cooling pipe monitors

Zheng ZUO¹, Yu HU¹, Qingbin LI¹, Bingfeng LI^2,³, Tao HUANG¹

1. State Key Laboratory of Hydroscience and Engineering,Tsinghua University, Beijing 100084, China

2. China Three Gorges Corporation, Beijing 100038, China

3. Shenzhen Pumped Storage Power Co. Ltd,Shenzhen 518115, China

Fund:

Abstract

Temperature is an important indicator to evaluate the concrete after it has been build. Traditionally, the concrete temperature is monitored by embedded sensors, but placing these is not convenient during pouring and the sensors can fail. A calculational method that does not need embedded sensors was developed where the concrete temperature field is determined from measured cooling flow temperatures. The mathematical model, instrument layout and monitoring procedure are described in this paper. Predicted temperatures for a domestic large arch dam project compare well with actual measurements to validate the applicability of the method.

Keyword: hydraulic structures; numerical monitoring; temperature field; pipe cooling

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大体积混凝土施工期的重点关注问题是它的温度发展状态,对其获知与控制的相关研究具有重要的实际应用价值。一般来说,主要采取计算与监测这2种手段获知混凝土的温度状态。

计算方法上,过去的研究主要集中在对施工期混凝土温度场的推算。其中,国际上以美国垦务局为代表,在 Hoover拱坝等早期混凝土坝建设过程中推导了一系列长埋水管问题的理论解法^[1], 国内以朱伯芳为代表,提出了考虑水管冷却的等效热传导方程及相应的有限元解法^[2,3]等,无需构建水管网格,适合于大规模混凝土工程的应用。在上述工作的基础上,其它学者^[4,5,6,7]也提出了对大体积混凝土等效温度场计算方法的一些改进。这些方法基本上都以预测为主要目的,利用理想化假设推算水管吸收热量的理论值。但实际工程中的外界边界条件与混凝土内部的热传导过程都非常复杂,理论求解的吸收热量值未必与实际情况完全相符,文[5]曾指出小流量情况下传统理论算法的不足。

监测方法上,传统上则主要采用2种手段,即充水闷管测温法^[8]和内部埋设温度计测温法^[9,10]。前者将水充入冷却水管并静置一段时间后放出,记录水温代表混凝土温度,只适用于混凝土龄期已较长、内部温度变化幅度不大的情况,且属于离散性测量,只能获得某一个时间点上的温度状态。随着施工成本和技术水平的发展,众多工程也开始在混凝土内部埋设温度计进行监测,可做到连续性监测,但是大体积混凝土工程结构庞大,分层分仓众多,如果每仓都埋设温度计,则经济耗费巨大,并且引线较多,对浇筑施工有一定干扰,同时也存在埋设温度计失效的可能性,一旦失效,则难以修复,也无从获知混凝土的温度状态。

为弥补传统监测手段的不足,朱伯芳于2008年提出了数字监控的设想^[11], 即利用仿真计算配合监测措施,以获知坝体的实际状态。基于此,本文建议将部分易实施的通水监测措施与电算技术结合,从而实现对施工期大体积混凝土温度的一种数字监测。

1 计算原理

一般来说,根据Fourier定律,对于常物性三维有内部热源的传热问题,可以得到基本的热传导方程^[12]

其中: T代表温度; τ代表时间; λ代表导热系数; ρ代表密度; c代表比热容; $\begin{matrix} \overset{\cdot}{Q} \end{matrix}$ 代表微元体单位体积的内部热源发热功率,可看成由混凝土水化热与水管冷却效应共同产生的热源组合,即

$\begin{matrix} \overset{\cdot}{Q} \end{matrix} = \begin{matrix} {\overset{\cdot}{Q}}^{+} \end{matrix} + \begin{matrix} {\overset{\cdot}{Q}}^{-} \end{matrix}$ .(2)

其中: $\begin{matrix} {\overset{\cdot}{Q}}^{+} \end{matrix}$ 代表混凝土的水化热温升产生的内热源; $\begin{matrix} {\overset{\cdot}{Q}}^{-} \end{matrix}$ 代表水管吸收热量产生的内热源,实际上 $\begin{matrix} {\overset{\cdot}{Q}}^{-} \end{matrix}$ 应是一个负值,亦不妨称之为冷源。

一般来讲,任一时间点 τ_i上混凝土的水化热内热源可写作

$\begin{matrix} {\overset{\cdot}{Q}}_{(τ_{i})}^{+} \end{matrix}$ =ρ_c c_c $\begin{matrix} {\frac{\partial θ (τ)}{\partial τ}|}_{τ = τ_{i}} \end{matrix}$ .(3)

其中: 下标c代表混凝土, θ( τ)为水化热温升函数。

从平均意义出发,由能量守恒定律,任一时间点 τ_i上混凝土的冷源应与冷却水管内水流动带走的热量强度一致,即

$\begin{matrix} {\overset{\cdot}{Q}}_{(τ_{i})}^{-} \end{matrix} = \begin{matrix} \frac{q_{w} (τ_{i}) ρ_{w} c_{w} [T_{w - in} (τ_{i}) - T_{w - out} (τ_{i})]}{V_{c}} \end{matrix}$ .(4)

其中: 下标w代表水, T_w-in、 T_w-out代表水管进出口温度, q_w代表通水流量; V_c为混凝土仓体积。

传统的理论计算方法依靠对实际情况的理想化假设,利用水管直径、水管热学参数、进水温度、流量等来推算水管的吸收热量。但实际工程中水管铺设情况及边界条件较复杂,理论算法的正确性取决于参数选取的正确性。而式(4)利用能量守恒定律得

到的 $\begin{matrix} {\overset{\cdot}{Q}}_{(τ_{i})}^{-} \end{matrix}$ 则能够简单而真实地反映实际情况。

综上,可以得到混凝土等效热传导方程为

$\begin{matrix} \frac{\partial T}{\partial τ} \end{matrix} = \begin{matrix} \frac{λ}{ρc} \end{matrix} \begin{matrix} (\frac{\partial^{2} T}{\partial x^{2}} + \frac{\partial^{2} T}{\partial y^{2}} + \frac{\partial^{2} T}{\partial z^{2}}) \end{matrix} + \begin{matrix} \frac{\partial θ (τ)}{\partial τ} \end{matrix} + \begin{matrix} \frac{ρ_{w} c_{w}}{ρ_{c} c_{c}} \end{matrix} \begin{matrix} \frac{q_{w} (τ) [T_{w - in} (τ) - T_{w - out} (τ)]}{V_{c}} \end{matrix}$ .(5)

为了实现数值求解温度场,进一步地,利用Galerkin方法将上式在计算域Ω上进行离散处理,有

$\begin{matrix} [A] \end{matrix} \begin{matrix} \{\frac{\partial T}{\partial τ}\} \end{matrix} + \begin{matrix} [B] \end{matrix} \begin{matrix} \{T\} \end{matrix} = \begin{matrix} \{C\} \end{matrix} + \begin{matrix} \{D\} \end{matrix}$ .(6)

式(6)中各矩阵的意义为

$\begin{matrix} [A] \end{matrix}$ =ρ_c c_c∫_Ω $\begin{matrix} {[N]}^{T} \end{matrix} \begin{matrix} [N] \end{matrix}$ dΩ,

$\begin{matrix} [B] \end{matrix}$ =ρ_c c_c∫_Ω $\begin{matrix} {[M]}^{T} \end{matrix}$ λ $\begin{matrix} [M] \end{matrix}$ dΩ,

$\begin{matrix} \{C\} \end{matrix}$ =∫_Ω $\begin{matrix} {[N]}^{T} \end{matrix} \begin{matrix} \overset{\cdot}{Q} \end{matrix}$ dΩ,

$\begin{matrix} \{D\} \end{matrix}$ =∫_Γ $\begin{matrix} {[N]}^{T} \end{matrix}$ λ $\begin{matrix} (\partial T / \partial n) \end{matrix}$ dΓ .

其中: Γ为外边界; n为外边界的法向方向; $\begin{matrix} [N] \end{matrix}$ 为形函数矩阵; $\begin{matrix} [M] \end{matrix}$ 为形函数导数矩阵。利用式(3)(4)形成 $\begin{matrix} \overset{\cdot}{Q} \end{matrix}$ , 则 $\begin{matrix} \{C\} \end{matrix}$ 进一步可变为

$\begin{matrix} \{C\} \end{matrix}$ =∫_Ω $\begin{matrix} \{ρ_{c} c_{c} θ' (τ) + \end{matrix} \begin{matrix} ρ_{w} c_{w} q_{w} (τ) [T_{w - in} (τ) - T_{w - out} (τ)] / V_{c}\} \end{matrix} \begin{matrix} {[N]}^{T} \end{matrix}$ dΩ .(7)

将式(7)代回式(6), 即建立了考虑进出水温差的混凝土温度场有限元求解方程。

当存在仓面与空气接触时,应考虑第三类边界条件(Robin边界条件), 即 $\begin{matrix} \{D\} \end{matrix}$ 取为

$\begin{matrix} \{D\} \end{matrix}$ =∫_Γ βT_a $\begin{matrix} {[N]}^{T} \end{matrix} d Γ - \begin{matrix} (\int_{Γ}^{β} {[N]}^{T} [N] dΓ) \end{matrix} \begin{matrix} \{T\} \end{matrix}$ .(8)

其中: β代表混凝土表面散热系数; T_a为气温。

式(7)中,水化热的导数 θ'( τ)依据所采用的水化热函数形式决定,工程中应用指数形式^[13]和双指数形式^[14]较多,分别为

θ( τ) =θ₁(1- $\begin{matrix} e^{- m_{1} τ} \end{matrix}$ ), (9)

θ( τ) =θ₁(1- $\begin{matrix} e^{- m_{1} τ} \end{matrix}$ ) +θ₂(1- $\begin{matrix} e^{- m_{2} τ} \end{matrix}$ ) . (10)

其中: θ₁、 θ₂代表混凝土的绝热温升值; m₁、 m₂代表水化热放热系数。

综上,当冷却通水的进出口温度 T_w-in、 T_w-out及通水流量 q_w均测量已知时,根据水温可对应取得水密度 ρ_w及比热容 c_w的值,则能够完备地通过有限元方程求得混凝土的等效温度场。

值得说明的是,一般来讲,坝体冷却水在0℃ ~20℃水温区间,根据饱和水的物理性质^[12], 有: ρ_w =999 .9 ~998 .2kg/m³, c_w =4 .212 ~4 .183kJ/(kg·℃), 基本可以认为不变,计算中可直接取为 ρ_w =10³ kg/m³, c_w =4 .2kJ/(kg·℃)。

2 数字监测

2.1 实际通水监测

为了利用上文中的计算方法,需要对进出水温及流量监测,具体的测量可以按照图1方式进行现场仪器布置,其中在每仓混凝土冷却水管的进、出口位置布设水龙头,择其中之一布设水表,选择一定的时间间隔 Δτ, 人工读取水表读数,记录一定时间τ _w内水表增加的水量V _w, 计算流量q _w=V _w/τ _w, 并人工打开进出水管的水龙头,利用水银温度计测量水温,由于存在通水换向,应判断读取的2个水温值大小关系,水温低的设定为进口通水温度T _w-in, 水温高的设定为出口通水温度T _w-out, 记录在案。

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	图1 水管布置及测温

这样的布置方式有以下一些优点:

1) 花费低廉,仪器均为常规的水暖器件;

2) 仪器未安装在混凝土内部,即使失效也可以及时修复;

3) 对混凝土的浇筑施工等工序干扰极小,仅需在正常通水管路的接引位置进行较小的改造。

2.2 数字温度监测

基于上文中提出的计算原理,并配合数据库与有限元程序,可以实现对混凝土温度场的数字监测。

本文选用 MSC.Marc程序作为有限元求解器,利用数据库存储施工中得到的数据信息,编制了相关程序自动从数据库中提取信息并生成 Marc热源接口子程序 flux.f, 将各增量步的热量 $\begin{matrix} {\overset{\cdot}{Q}}^{+} \end{matrix}$ (τ)与 $\begin{matrix} {\overset{\cdot}{Q}}^{-} \end{matrix}$ (τ)作为热源添加到各混凝土单元上,流程如图2所示。

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	图2 数字监测系统流程图

人工采集通水信息的步长难以保证均匀一致, ODBC程序在自动提取信息时需对数据库中的记录信息进行整理^[15], 以使其步长与计算的增量步长保持一致。设计算的增量步长为 Δτ, 以通水流量q _w为例,其在τ_i时刻的计算值为

q _w_, _calc $\begin{matrix} (τ_{i}) \end{matrix} = \begin{matrix} \frac{1}{Δτ} \end{matrix} \begin{matrix} \int_{τ_{0}}^{-} \end{matrix}$ q _w_, _moni $\begin{matrix} (τ) \end{matrix}$ . (11)

其中: 下角标 calc代表计算值, moni代表测量值。

针对水化热产生热量 $\begin{matrix} {\overset{\cdot}{Q}}^{+} \end{matrix}$ , 计算中采用式(8)或式(9), 有2种方法来实现水化热参数的标定:

1) 试验测定。通过绝热温升试验^[16]测得水化热曲线,进行一定的拟合后得到相关的水化热参数。

2) 反演现场数据。这需要在工程中不同配合比混凝土中选择典型仓次埋设温度计,实施原型温度监测,以每天的测温结果作为目标值,利用第1节中的算法进行动态反演分析,得到实际工程中的水化热参数,以此代表坝体中的同种混凝土材料。

3 工程实例验证

3.1 工程背景

金沙江溪洛渡水电枢纽^[17]位于中国云南省昭通市与四川省凉山州交界处,水工建筑物设计为双曲拱坝,坝高285.5 m, 不设纵缝,沿横河向方向共分31个坝段,总计约2 000余仓混凝土在近5 a的时间内浇筑完成。施工过程中,每仓混凝土均预埋一定数量的冷却水管进行温度控制,并布置了水表与水龙头,如图3所示,每天安排施工人员采集相关通水数据。同时,每仓混凝土中均埋设有温度传感器,文中利用其监测成果作为方法验证的比对数据。

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	图3 实际工程中的水表与水龙头

3.2 单仓试验

针对工程中的11#-036仓,开展了单仓试验,该仓混凝土浇筑体积5 029 m³, 计算时间自浇筑日期起,至该仓浇筑后240 d止,在试验室内已测定的混凝土材料参数如表1所示。

表1 材料参数

材料参数	取值
比热容 c_c/(kJ·kg^-1·℃^-1)	0.985
密度 ρ_c/(kg· $\begin{matrix} {m^{-}}^{3} \end{matrix}$ )	2 663.0
导热系数 λ/(kJ·m^-1·h^-1·℃^-1)	7.70
散热系数 β/(kJ· $\begin{matrix} {m^{-}}^{2} \end{matrix}$ ·h^-1·℃^-1)	41.8

表1 材料参数

对应该仓混凝土建立了有限元网格模型,初始温度条件取为浇筑温度,浇筑后20d内上部表面裸露,设为第三类边界条件,气温取自溪洛渡坝址区的实测气象资料。

将采集得到的冷却通水相关数据,取计算步长为1d, 进行整理,按照式(3)得到每天的吸收热量速率 $\begin{matrix} {\overset{\cdot}{Q}}^{-} \end{matrix}$ (τ), 如图4所示。

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	图4 冷却通水吸收热量速率

由于该仓混凝土采用的配合比中含有一定掺量的粉煤灰,水化热曲线采用双指数形式拟合,通过多组数值试验,并与仓内已埋设温度计的原型监测结果对比,逐日反演得到 θ₁ =25 .8、 m₁ =0 .356, θ₂ =5 .9、 m₂ =0 .009, 结果对比如图5所示,可见数字监测与原型监测的结果贴合较好。

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	图5 数字监测与原型监测对比

3.3 整体工程实例

利用3.2节中算例的思路,并配合混凝土的试验资料,确定了坝体不同混凝土级配区域的材料参数。同时建立了坝体的整体网格模型,利用文中方法对2009-03—2012-03期间共计3 a的大坝温度状态开展了数字监测分析。由于整体工程中仓多时长,对通水信息按照通水阶段为计算步长进行整理。将每仓的数字监测温度与原型监测温度对比,二者基本相近,升降温趋势模拟正确,数字监测较好地反映了不同通水阶段的温度变化特性,限于篇幅所限,这里选取11#坝段013仓与16#坝段021仓为例,绘制计算结果如图6所示。

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	图6 大坝数字监测温度与原型监测对比

3.4 讨论与展望

通过上面的工程实例,可见在完成对冷却通水监测的情况下,利用能量守恒定律推导的计算方法能够较正确地反映混凝土的温度变化,实现数字温度监测。该方法可以应用的情况包括: 未埋设温度计的混凝土仓,已埋设温度计但过程中失效的混凝土仓以及对热学材料参数的反演分析。

随着当今时代计算机技术的飞速发展,实现数字监测所付出的代价非常低廉,并且可以节约当今社会有限而昂贵的人力、仪器等经济资源。以溪洛渡拱坝为例,利用一台2009年出产的普通PC机作为计算介质,采用单线程运算,计算步长取为1d, 统计不同工况下的CPU时间如表2所示。可见,即使是全坝段全施工期温度场的数字监测运算时间也就是在8h左右的量级,充分体现了当代电算资源的高效性,也说明了利用数字监测在经济实用性上具有光明的应用前景。

表2 数字温度监测CPU时间

4 结论

本文利用能量守恒定律,给出了冷却水管吸收热量的计算方法,并在此基础上,结合一定的冷却通水监测,提出了混凝土数字温度监测的方法。在溪洛渡工程中应用数字温度监测,通过单仓与整体工程验证了方法的正确性与可实施性。数字监测充分利用了高效廉价的计算资源,在很大程度上节约了有限的实体资源,具有显著的经济效益。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

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在用有限元方法计算水管冷却效果时,由于水管附近的温度梯度很大,在水管周围必须布置密集的网格,使计算常因计算机内存的限制而发生困难。本文把冷却水管看成负热源,建立了大体积混凝土的等效热传导方程,给出了有关计算公式,可在平均意义上考虑水管冷却的效果,采用本文方法,只要布置比较稀疏的网格,就可以考虑水管冷却的效果,计算混凝土的温度场和温度应力。

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埋设冷却水管是大体积混凝土结构温度控制的一个有效手段，在大坝的建设中发挥着重要的作用。由于水宇航局冷却效果分析计算非常复杂，比较精确的数值方法又不实用，因此在工程应用中，人们提出一个些简化的近似计算方法。在这些简化方法中都没有考虑混凝土表面散热对水管冷却效果的影响，因此计算精度受到了影响。考虑表面散热对水宇航局冷却效果的影响，推导出了一套混凝土结构水管冷却效果的计算公式，此计算方法全面地考虑了混凝土初温、水泥水化热、混凝土表面散热与水管冷却效果的关系，因此计算结果比以往的简化方法更接近于实际情况，而且此计算方法简便、实用。

... 在上述工作的基础上,其它学者^[4-7]也提出了对大体积混凝土等效温度场计算方法的一些改进 ...

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Kaiwen

, et al. Study on equivalent heat conduct of concrete using pipe cooling and equivalent time[J]. Journal of Huazhong University of Science and Technology: Nature Science , 2012, 40(2): 45-48. (in Chinese)

采用等效时间成熟函数反映不同温度历程下混凝土的水化反应状态,对考虑混凝土水化度的水管冷却等效热传导进行了研究,推导了基于等效时间的混凝土水管冷却等效热传导有限元计算公式,研制了相关的有限元程序.在计算有热源水管冷却问题的混凝土平均温度时,需要存储各高斯点、各增量步等效时间增量,以获得时间增量区间对应的等效时间增量区间,然后计算考虑混凝土水化度时,该时间区间内的水化热温升增量.针对采取骨料预冷和通水冷却等温控措施的某实际混凝土工程,分析在高温季节浇筑的混凝土块的温度和徐变应力,结果表明温度变化范围在12～27℃,考虑混凝土水化度时计算的浇筑块温度最大增高1.022℃,但徐变应力差异较小.

2012

0.0

0.609

... 在上述工作的基础上,其它学者^[4-7]也提出了对大体积混凝土等效温度场计算方法的一些改进 ...

2001

0.0

DL/T 5148-2001. 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范[S]. 北京: 中华人民共和国国家经济贸易委员会, 2001.

DL/T 5148-2001. Construction Technology of Cement Grouting of Hydraulic Structure Specification[S]. Beijing: State Economic and Trade Commission of China, 2001. (in Chinese)

分析了在水工建筑物水泥灌浆施工中的重要环节,提出的看法,供同行参考.

... 监测方法上,传统上则主要采用2种手段,即充水闷管测温法^[8]和内部埋设温度计测温法^[9-10] ...

1997

0.407

0.0

... 监测方法上,传统上则主要采用2种手段,即充水闷管测温法^[8]和内部埋设温度计测温法^[9-10] ...

2012

0.0

... 监测方法上,传统上则主要采用2种手段,即充水闷管测温法^[8]和内部埋设温度计测温法^[9-10] ...

2008

0.0

0.372

朱伯芳. 混凝土坝的数字监控[J]. 水利水电技术, 2008, 39(2): 15-18.

ZHU

Bofang.

Numerical monitoring of concrete dams[J]. Water Resources And Hydropower Engineering , 2008, 39(2): 15-18. (in Chinese)

文中提出一个新的理念:混凝土坝的数字监控.目前大坝监控依靠仪器,仪器观测资料对于监控大坝工作状态是重要的,但它们不能给出大坝的应力场和安全系数,因此,笔者建议在仪器监控之外,增加数字监控,利用全坝全过程仿真分析,在施工期即可给出当时温度场和应力场,并可预报运行期的温度场、应力场及安全系数,如发现问题可及时采取对策;在运行期可以充分反映施工中各项因素的影响,对大坝作出比较符合实际的安全评估.通过反分析,仪器观测资料在数字监控中也得到利用.在数字监控的基础上,适当扩充,可以建立数字大坝,有利于大坝的管理.在目前条件下,利用一台微机每周上机一次,即可完成全部计算,运用方便,所费不多,收效显著.

... 为弥补传统监测手段的不足,朱伯芳于2008年提出了数字监控的设想^[11], 即利用仿真计算配合监测措施,以获知坝体的实际状态 ...

2007

0.0

... 1 计算原理一般来说,根据Fourier定律,对于常物性三维有内部热源的传热问题,可以得到基本的热传导方程^[12] ...

... 值得说明的是,一般来讲,坝体冷却水在0℃~20℃水温区间,根据饱和水的物理性质^[12], 有:ρ_w=999 ...

2001

1.595

0.0

... 式(7)中,水化热的导数θ'(τ)依据所采用的水化热函数形式决定,工程中应用指数形式^[13]和双指数形式^[14]较多,分别为 ...

2002

0.0

0.609

刘光廷, 胡昱, 王恩志, 等. 石门子碾压混凝土拱坝温度场实测与仿真计算[J]. 清华大学学报: 自然科学版, 2002, 42(4): 539-542.

LIU

Guangting

, HU

, WANG

Enzhi

, et al. Analysis and measurement of the temperature field in the Shimenzi RCC arch dam[J]. Journal of Tsinghua University: Science and Technology , 2002, 42(4): 539-542. (in Chinese)

摘　要：碾压混凝土坝的非稳定温度场是进行仿真应力计算和设计的基础.根据理论分析和数值计算,分析各热学参数和非热学参数对非稳定温度场的影响.通过对石门子工程(在建)进行工程实际监测,取得了一些高程测点实测温度变化过程,并与仿真计算结果相比较.为模拟混凝土中粉煤灰后期放热,提出双e曲线模型,使仿真计算结果更符合实际.按所提出的方法进行非稳定温度场的计算预测,从而对大坝后期浇筑作指导,具有较好的工程应用价值.

... 式(7)中,水化热的导数θ'(τ)依据所采用的水化热函数形式决定,工程中应用指数形式^[13]和双指数形式^[14]较多,分别为 ...

2014

1.082

0.0

... 人工采集通水信息的步长难以保证均匀一致, ODBC程序在自动提取信息时需对数据库中的记录信息进行整理^[15], 以使其步长与计算的增量步长保持一致 ...

2006

0.0

... 通过绝热温升试验^[16]测得水化热曲线,进行一定的拟合后得到相关的水化热参数 ...

2013

1.082

0.0

... 1 工程背景金沙江溪洛渡水电枢纽^[17]位于中国云南省昭通市与四川省凉山州交界处,水工建筑物设计为双曲拱坝,坝高285 ...