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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,更多相關內容在工程資料-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)技術學院建筑工程系。北京101400)【摘要】大體積混凝土結構厚、體形大的特點決定了其施工的關鍵在于控制裂縫的產生。在工程實踐中,需考慮由溫差和混凝土收縮所產生的溫度應力是否超過當時的基礎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,探討了相關的溫度應力計算和裂縫控制措施,利用結構有限元分析程序Midas對大體積混凝土三維溫度場和應力場進行模擬計算,并對計算結果進行了分析?!娟P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凝土結構設計規(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,土溫度應力與溫度控制》?取值;考慮到將地基作塔樓I基礎底板混凝土方量約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,采用外蓄內降綜合養(yǎng)護措施。溫度場及溫度應力分析以塔樓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力分布,計算采用結構有限元軟件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2011年笫1Oj9j(總笫160}9J)采用CEB—FII設計標準巾混凝土抗日{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)表中側面對流:底板側面擬采用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·