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第1篇 核电站大体积混凝土裂缝控制2

1 大体积混凝土裂缝控制2

1.1 概述2

1.2 温度控制3

1.3 变形控制4

1.4 混凝土应力的现场控制6

1.4.1 自身约束应力7

1.4.2 外界约束力7

1.5 小结8

2 大体积混凝土施工养护方式及技术指标有限单元法分析与研究9

2.1 概述9

2.2 样板工程概况9

2.3 有限元模型及分析参数10

2.4 计算结果与分析11

3 滑动层对上部基础施工温度应力影响有限元分析及应变监测研究16

3.1 概述16

3.2 样板工程概况16

3.3 滑动层不同刚度的有限单元法分析16

3.4 应变监测研究19

4 CPR1000核电站基础大体积混凝土温度应力特性22

4.1 概述22

4.2 方法22

4.3 研究结果27

5 核电站基础大体积混凝土水化特性28

5.1 水泥水化热特点28

5.2 水泥水化热温度计算29

5.3 小结33

6 有限单元法在大体积混凝土筏基温控施工中的应用34

6.1 概述34

6.2 样板工程概况34

6.3 有限单元法确定养护技术指标34

6.4 温控监测及分析38

7 CPR1000核电站基础大体积混凝土现场监控技术40

7.1 概述40

7.2 测试方法41

7.3 工程应用43

7.4 小结46

8 “动态设计养护”法47

8.1 背景47

8.2 方法概述47

8.3 有限元建模计算48

8.4 监控指标52

8.5 温度应变监控方案52

8.6 动态养护53

8.7 小结54

9 高温高湿环境核电站核岛筏基整体浇筑温度应变监控研究55

9.1 背景55

9.2 有限元仿真计算56

9.3 温度应变监控方案56

9.4 温度应变监控分析57

9.5 小结59

10 CPR1000核电站基础多层整体浇筑可行性有限元分析60

10.1 有限单元法温度分析60

10.2 有限单元法应力分析62

10.3 结论65

11 混凝土无约束监测装置研制及应用研究66

11.1 无约束监测装置介绍66

11.2 无约束应变监测分析67

11.3 无约束监测装置工程中应用及成果68

11.4 结束语71

第2篇 CPR1000核电站大体积混凝土温度应力变化规律分析及施工分层方案71

1 有限元法及Ansys程序概述74

1.1 有限元方法74

1.2 Ansys程序简介75

2 本篇程序编制思路、方法及假设76

2.1 编制思路及方法76

2.2 计算假设76

2.3 技术亮点77

3 3.0m厚筏基温度场及应变应力场分析78

3.1 温度场有限元计算模型78

3.1.1 模型假设78

3.1.2 建模方式80

3.1.3 单元选择80

3.1.4 边界条件81

3.1.5 计算参数82

3.1.6 水化热情况84

3.2 温度场计算结果及分析85

3.2.1 温度及分析85

3.2.2 同层温度比较91

3.2.3 里表温差及分析91

3.2.4 里表温度梯度及分析93

3.2.5 降温速率及分析94

3.3 应力场有限元计算模型95

3.3.1 模型假设95

3.3.2 建模方式96

3.3.3 单元选择96

3.3.4 边界条件97

3.3.5 计算参数97

3.4 应力应变场计算结果及分析98

3.4.1 滑动层弹性模量取3.45 ×10798

3.4.2 滑动层弹性模量取3.45 ×100115

3.4.3 滑动层弹性模量取3.45 ×1010118

3.4.4 三种应力应变场对比分析121

4 1.2m厚筏基温度场及应变应力场分析123

4.1 有限元计算模型123

4.2 边界条件123

4.3 计算参数124

4.4 温度计算结果124

4.5 应力计算结果126

5 3.8 m厚筏基温度场及应变应力场分析129

5.1 有限元计算模型129

5.2 边界条件129

5.3 计算参数129

5.4 温度计算结果130

5.5 应力应变计算结果131

6 筏基和安全壳筒身理论分析135

6.1 不同厚度基础温度场分析135

6.2 不同厚度基础应力场分析138

6.3 安全壳筒身计算143

6.3.1 建模依据和原则144

6.3.2 安全壳筒壁2.5m厚理论分析计算144

6.3.4 安全壳筒壁3.0m厚理论分析计算146

6.3.4 安全壳筒壁分层结论146

6.4 理论分析结论147

7 CPR1000大体积混凝土优化计算模型及理论实测数据对比分析149

7.1 优化计算模型149

7.2 混凝土理论分析及应力测试方法150

7.3 混凝土温度内力规律分析152

7.3.1 升温规律153

7.3.2 降温规律157

7.3.3 混凝土收缩规律162

7.4 应变监控165

7.5 理论分析和监测数据对比分析171

8 优化后的施工分层方案174

8.1 原施工分层方案174

8.2 新施工分层方案176

8.2.1 优化筏基施工方案原则和内容176

8.2.2 优化安全壳筒壁施工方案原则和内容177

8.3 新旧施工方案对比178

第3篇 CPR1000核电大体积混凝土施工技术指南178

1 绪论184

2 术语、符号185

2.1 术语185

2.1.1 大体积混凝土185

2.1.2 温度应力185

2.1.3 收缩应力185

2.1.4 温升峰值185

2.1.5 内外温差185

2.1.6 降温速率185

2.1.7 入模温度186

2.1.8 有害裂缝186

2.1.9 贯穿性裂缝186

3 大体积混凝土整浇施工的必要性和可行性187

3.1 必要性分析187

3.1.1 有利于缩短建设工期187

3.1.2 有利于文明施工187

3.1.3 有利于保证施工质量188

3.2 可行性分析188

3.2.1 温度应力分析188

3.2.2 多个核电站筏基整浇已有成功经验189

3.2.3 对D层混凝土浇筑的影响189

3.2.4 混凝土浇筑能力分析189

3.2.5 其他189

4 混凝土材料及力学性能191

4.1 原材料准备191

4.1.1 水泥191

4.1.2 粉煤灰192

4.1.3 粗细骨料192

4.1.4 拌合水192

4.1.5 外加剂192

4.1.6 坍落度193

4.1.7 材料温度193

4.2 配合比实例193

4.3 抗压强度194

4.4 抗拉强度195

4.5 小结196

5 施工准备197

5.1 项目组织管理及施工人员安排197

5.2 机械设备及施工机具准备197

5.3 施工材料准备197

5.4 技术准备198

6 过程控制199

6.1 施工平面管理规划199

6.2 原材料质量控制199

6.2.1 水泥199

6.2.2 粉煤灰199

6.2.3 粗细骨料199

6.2.4 拌合水199

6.2.5 外加剂199

6.3 钢筋绑扎200

6.4 模板支设200

6.5 预应力管道安装与保护201

6.6 永久性仪表（EAU）安装与保护201

6.7 橡胶止水带202

6.8 混凝土生产202

6.9 混凝土运输202

7 混凝土浇筑204

7.1 全面分层法204

7.1.1 混凝土浇筑前准备204

7.1.2 混凝土布料205

7.1.3 混凝土振捣207

7.1.4 施工缝处理208

7.2 分层分段斜向推移法210

7.2.1 混凝土浇筑前准备210

7.2.2 混凝土布料210

7.2.3 混凝土振捣215

7.2.4 施工缝处理216

8 混凝土养护218

8.1 入模温度和温升218

8.2 搭设养护棚218

8.3 保温材料和覆盖220

8.3.1 保温材料220

8.3.2 现场覆盖220

8.4 动态养护220

9 温度应变监控与裂缝控制223

9.1 温度应变监控223

9.1.1 监控指标223

9.1.2 三维有限元整浇仿真分析224

9.1.3 测温及应变传感器选型224

9.1.4 传感器的安装224

9.1.5 监测数据采集系统225

9.1.6 温度监控测点布置225

9.1.7 应变监控测点布置226

9.1.8 零应力测点布置227

9.2 裂缝预防措施227

10 质量保证与安全保证229

10.1 组织管理措施229

10.2 技术管理措施229

10.3 材料进场检验及试验管理措施230

10.4 工序交接及成品保护措施230

10.5 质量保证措施230

10.6 分项工程施工质量控制措施231

10.6.1 钢筋工程231

10.6.2 模板工程232

10.6.3 混凝土运输233

10.6.4 混凝土浇筑233

10.6.5 混凝土布料233

10.6.6 混凝土振捣233

10.6.7 混凝土压面和施工缝处理234

10.6.8 混凝土养护234

10.7 安全保证措施234

11 设计优化建议236

参考文献237