综合环境因素影响下预应力混凝土安全壳变形规律研究

汪全; 赵东拂; 杨昕光

doi:10.13204/j.gyjzG22062205

综合环境因素影响下预应力混凝土安全壳变形规律研究

doi: 10.13204/j.gyjzG22062205

汪全¹,
赵东拂^1,2,3,4,
杨昕光^5, ,

1. 北京建筑大学土木与交通工程学院, 北京 100044;
2. 北京建筑大学大型多功能振动台阵实验室, 北京 100044;
3. 北京建筑大学工程结构与新材料北京市高等学校工程研究中心, 北京 100044;
4. 北京建筑大学北京节能减排与城乡可持续发展省部共建协同创新中心, 北京 100044;
5. 中冶建筑研究总院有限公司, 北京 100088

基金项目:

北京建筑大学研究生创新项目(PG2022036)。

详细信息

作者简介:
汪全,男,1991年出生,硕士研究生。

通讯作者:
杨昕光,男,1983年出生,博士(后),高级工程师,yyfreshman@163.com。

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出版历程
- 收稿日期: 2022-06-22

Study on Deformation Behavior of Prestressed Concrete Containment Under the Comprehensive Environmental Factors

WANG Quan¹,
ZHAO Dongfu^1,2,3,4,
YANG Xinguang^{5
, ,}

1. School of Civil and Transportation Engineering, Beijing University of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100044, China;
2. Multi-Functional Shaking Tables Laboratory, Beijing University of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100044, China;
3. Beijing Higher Institution Engineering Research Center of Civil Engineering Structure and Renewable Material, Beijing University of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100044, China;
4. Beijing Energy Conservation & Sustainable Urban and Rural Development Provincial and Ministry Co-Construction Collaboration Innovation Center, Beijing University of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100044, China;
5. Central Research Institute of Building and Construction Co., Ltd., MCC Group, Beijing 100088, China

摘要

摘要: 在安全壳结构整体性试验中,安全壳变形主要由试验压力引起,同时受环境温度、太阳辐射等综合环境因素的影响。为提高试验的变形测量精度,并对其进行合理的修正,通过有限元模拟分析,研究了环境温度、太阳辐射、辐射换热以及不同热边界条件施加方法对安全壳变形的影响规律。结果表明,安全壳位移随环境温度近似呈正弦曲线变化,较环境温度变化滞后约2 h。当忽略太阳辐射的影响时,穹顶竖向位移平均幅值降低了约49%,筒身水平径向位移平均幅值降低了约21%,说明环境温度和太阳辐射是影响安全壳变形的主要环境因素,应在安全壳结构整体性试验时对变形测量结果进行合理的修正。辐射换热是影响安全壳结构变形的次要环境因素,为保障模拟精度,建议考虑该因素的影响。当采用不同热边界条件施加方法时,安全壳变形几乎相同。
- 预应力混凝土安全壳 /
- 太阳辐射 /
- 环境温度 /
- 有限元分析 /
- 变形规律
Abstract: In the structural integrity test of the containment, the deformation of the containment is mainly caused by the test pressure and is also influenced by the ambient temperature, solar radiation and other comprehensive factors. In order to improve the deformation measurement accuracy of the test and make reasonable corrections, this paper investigates the influence law of ambient temperature, solar radiation, radiation heat exchange and different thermal boundary condition application methods on the deformation of the containment through finite element simulation analysis.The results show that the displacement of containment varies approximately sinusoidal with the ambient temperature, and lags behind the ambient temperature by about 2 h, and when the effect of solar radiation is ignored, the vertical average displacement amplitude of the dome is reduced by about 49% and the horizontal radial average displacement amplitude of the barrel is reduced by about 21%, indicating that the ambient temperature and solar radiation are the main environmental factors affecting the deformation of the containment, and reasonable corrections should be made to the deformation measurement results during the structural integrity test of the containment. Radiative heat exchange is a secondary environmental factor affecting the deformation of the containment structure, and it is recommended to consider the influence of this factor in order to guarantee the simulation accuracy. The containment deformation is almost the same when different thermal boundary condition application methods are used.
- prestressed concrete containment /
- solar radiation /
- environmental temperature /
- finite element analysis /
- law of deformation

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