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《大體積混凝土水化熱溫度場數(shù)值分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、徐艷華:大體移l混凝土水化熱濉度場數(shù)分析l3大體積混凝土水化熱溫度場數(shù)值分析徐艷華(北京京北職業(yè)技術(shù)學院建筑工程系。北京101400)【摘要】大體積混凝土結(jié)構(gòu)厚、體形大的特點決定了其施工的關(guān)鍵在于控制裂縫的產(chǎn)生。在工程實踐中,需考慮由溫差和混凝土收縮所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力是否超過當時的基礎(chǔ)混凝土極限抗拉強度,因而必須進行嚴格的防裂理論計算。本文以某工程底板施工為例,探討了相關(guān)的溫度應(yīng)力計算和裂縫控制措施,利用結(jié)構(gòu)有限元分析程序Midas對大體積混凝土三維溫度場和應(yīng)力場進行模擬計算,并對計算結(jié)果進行了分析。【關(guān)鍵詞】大體積混凝土;溫度場;裂縫;有限
2、元方法【中圖分類號】TU755【文獻標識碼】B【文章編號】1001—6864(2011)10—0013—03NUMERICALANALYSIS0FHYDRATEDHEATTEMPERATUREFIEDLOFMASSIVECONCRETEXUYan—hua(Dept.ofArchitecturalEngineering,NorthernBeijingVocationalEducationInstitute,Beijingl01400,China)Abstract:Thickandbigcharacteristicsofmassconcrete
3、structuredeterminesitsconstructionkeywhichliesintheoccurofcontrolingcracks.Inengineeringpractice,weneedtoconsidertemperaturestressproducingbythetemperaturedifferenceandshrinkageofconcretewhetheritbeyondsconcreteulti—matetensilestrength,SOitmustbestrictcrack—prooftheoretica
4、lcalculation.Basedonanengineeringbaseslabconstruction,thepaperdiscussesrelatedtemperaturestresscomputationandcrackcontrolmeasures,andusesstructurefiniteelementanalysisprogram“Midas”three—dimensionaltosimulatemassconcreteofthetemperaturefieldandstressfield,andthecalculatedr
5、esultsareanalyzed.Keywords:massconcrete;temperaturefield;crack;finiteelementmethod1工程概況料,參照已建工程底板混凝土配合比資料,并參考《混某工程用地面積總計187000m,總建筑面積55凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》和朱伯芳院士著作《大體積混凝萬m,最高建筑230m。主樓由塔樓I和塔樓Ⅱ組成,土溫度應(yīng)力與溫度控制》?取值;考慮到將地基作塔樓I基礎(chǔ)底板混凝土方量約45000m’,最厚處為彈性支撐建立水化熱分析模型時不能正確體現(xiàn)混11.75m;塔樓Ⅱ基礎(chǔ)底板混凝土方量約40
6、000m,最厚凝土的熱量向地基傳播的過程,所以在本模型中將地基建成具有比熱和熱傳導等特性的構(gòu)件,地基底面采處達13.5m。用固定邊界條件,具體取值見表1。初步擬定的澆筑方案是分兩層澆筑,首先澆筑7.5m以下6m厚的混凝土,然后一次性澆筑7.5m以表1材料物理及熱特性值上部分的混凝土,兩次澆筑間隔21天,采用外蓄內(nèi)降綜合養(yǎng)護措施。溫度場及溫度應(yīng)力分析以塔樓Ⅱ為重點,因為盡管其總方量較塔樓I稍小,但厚度更大,最厚處達13.5m。下面就以塔樓Ⅱ底板混凝土為對象,分析其在分層澆筑方案中的溫度和應(yīng)力分布,計算采用結(jié)構(gòu)有限元軟件MIDAS/Civil。
7、2計算參數(shù)取值2.1材料特性值底板混凝士等級為C40,由于缺乏配合比詳細資2.2混凝土抗壓強度發(fā)肥曲線14低潞矬筑技術(shù)2011年笫1Oj9j(總笫160}9J)采用CEB—FII設(shè)計標準巾混凝土抗日{(diào)強度發(fā)展盧:1/[(1)+∑(hi/Ai)]函數(shù)來模擬底飯混凝土抗壓強度發(fā)展,其中混凝土式中,盧為最外面保溫層在空氣中的放熱系數(shù);h。28d抗壓強度取40MPa。為保溫層厚度;A;為保溫層的導熱系數(shù);2.3混凝土收縮曲線頂面對流:表面擬覆蓋兩層薄膜,8cm麻袋,計算考慮到本次計算缺乏收縮試驗實測數(shù)據(jù),借鑒金得到等效放熱系數(shù)為4000kJ/(m·
8、h·℃)。茂大廈C50混凝土不同齡期收縮值見表2,根據(jù)表中側(cè)面對流:底板側(cè)面擬采用4cm七夾板木模,等的實驗數(shù)據(jù),采用工程上用的比較多的指數(shù)j式進行效放熱系數(shù)1000kJ/(m·