本书通过实际水利工程中对进水塔的过程观察，利用三维机械软件SolidWorks对其进行三维实体建模，并建立其与有限元分析软件ANSYS的接口文件，将三维模型导入ANSYS中进行网格剖分及数值分析，得出进水塔结构施工期及蓄水期温度场分布以及温度应力大小，判断什么位置可能因温度应力过大导致产生温度裂缝，同时通过分析现场实测资料对现行温控防裂措施的效果进行评估，提出温控和防裂方面的改进措施。
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目录
前言
第1章绪论1
1.1问题的提出和研究意义1
1.2国内外的研究概况3
1.2.1大体积混凝土温度分析研究现状3
1.2.2结构三维CAD/CAPP/CFD技术研究现状7
1.2.3大体积混凝土结构防裂研究现状11
1.3主要研究内容15
参考文献15
第2章大体积混凝土温度场原理及裂缝控制21
2.1温度应力21
2.2混凝土热力学特性22
2.2.1热力学主要参数22
2.2.2水泥水化热22
2.2.3混凝土的绝热温升28
2.2.4混凝土的力学性能28
2.2.5混凝土的变形特性33
2.3热传导基本理论35
2.3.1导热方程35
2.3.2初始条件和边界条件37
2.4温度场有限元分析39
2.4.1有限元原理39
2.4.2稳定温度场有限元计算求解原理40
2.4.3非稳定温度场有限元计算求解原理42
2.5温度应力有限元分析42
2.5.1基于结构力学的温度应力计算方法43
2.5.2基于热弹性理论的温度应力计算方法43
2.5.3有限元方法43
2.6混凝土结构裂缝控制44
2.6.1裂缝的种类44
2.6.2混凝土结构产生裂缝的原因45
2.6.3混凝土结构产生裂缝的危害47
2.6.4混凝土温控防裂措施49
2.6.5混凝土裂缝修补技术50
参考文献52
第3章进水塔底板施工期观测及温度场数值分析59
3.1工程背景59
3.2进水塔底板施工方案59
3.3进水口底板热学性能原型观测61
3.3.1仪器安装61
3.3.2施工期观测62
3.3.3观测资料整理计算62
3.4ANSYS热分析65
3.4.1常用有限元分析软件介绍65
3.4.2ANSYS热分析70
3.4.3算例71
3.5进水塔底板施工期温度场ANSYS分析75
3.5.1进水塔底板施工过程模拟75
3.5.2计算参数选取76
3.5.3边界条件77
3.5.4初始条件77
3.5.5进水塔底板施工期温度场ANSYS求解78
3.6小结87
参考文献88
第4章进水塔结构三维建模91
4.1三维建模技术91
4.2三维建模软件92
4.2.1CATIA 92
4.2.2Pro/Engineer 92
4.2.3AutoCAD 93
4.2.4UG (Unigraphics)93
4.2.5SolidWorks软件93
4.2.6国内部分三维建模软件95
4.3进水塔结构在SolidWorks中三维实体建模96
4.4SolidWorks中实体模型导入ANSYS软件的接口处理97
4.4.1SolidWorks中实体模型文件的保存98
4.4.2在ANSYS中导入SolidWorks模型99
参考文献100
第5章进水塔温度场及温度应力仿真分析102
5.1进水塔施工方案102
5.1.1进水塔施工方案102
5.1.2燕山水库进水塔采取的温控防裂措施103
5.2进水塔施工期温度场及温度应力ANSYS仿真分析104
5.2.1进水塔施工过程仿真方案104
5.2.2进水塔施工期温度场ANSYS仿真分析104
5.2.3进水塔施工期温度应力ANSYS仿真分析108
5.3进水塔模拟蓄水期温度场及温度应力ANSYS分析112
5.3.1工况1 112
5.3.2工况2 119
5.4小结123
参考文献124
第6章结论与展望127
6.1本书的主要工作及结论127
6.2本书有待进一步探讨的问题128
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