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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com2010年第5期混凝土與水泥制品2010N0510月CHINAC0NCRETEANDCEMENTPRODUCTS0ctober大體積混凝土水化熱溫度場(chǎng)數(shù)值模擬劉睫，陳兵(上海交通大學(xué)土木系，20240)摘要：水泥水化熱導(dǎo)致大體積混凝土開(kāi)裂的現(xiàn)象在工程中不容忽視。結(jié)合云南糯扎渡水電站大壩心墻區(qū)墊層混凝土施工，應(yīng)用有限元軟件ANSYS對(duì)整個(gè)計(jì)算過(guò)程進(jìn)行較為全面的分析和介紹，對(duì)大體積混凝土在澆筑后30d齡期內(nèi)的溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬，計(jì)算混凝土內(nèi)部及表面溫升曲線。在此基礎(chǔ)上采用鋪設(shè)冷水管的溫控措施，有效控制了混凝土內(nèi)
2、部最高溫度及內(nèi)外溫差，達(dá)到了防止出現(xiàn)溫度裂縫的目的。關(guān)鍵詞：水化熱；溫度場(chǎng)；數(shù)值模擬；溫控措施Abstract：Thehydratedheatofcementwillcausetemperaturecracksinmassiveconcrete．Inthispaper，afiniteelementmodelisestablishedbasedontheconstructionofthecushionconcreteinthedamcorewallareaofYunnanNuozhaduHydropowerStation．AndUS．ing
3、thismodelandthesoftwareANSYS，thehydratedheattemperaturefieldofthemassiveconcretein30daysissimulatedtocalculatethetemperature-risecurvesofinnerandSUEfflCCpartoftheconcrete．Accordingtotheresult，themethodcalledwaterpipecoalingis印一pliedtocontrolthetemperaturedifferenceandtopr
4、eventthetemperaturecracksaswel1．Keywords：Hydratedheat；Temperaturefield；Numericalsimulation；Temperaturecontrolmeasures中圖分類(lèi)號(hào)：TU528文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-4637(2010)05-15—05O前言于整個(gè)建模及計(jì)算過(guò)程中參數(shù)的選取往往缺乏系統(tǒng)性大體積混凝土由于施工面積大，水泥水化過(guò)程產(chǎn)介紹。本文結(jié)合云南糯扎渡水電站大壩水利工程墊層生的大量水化熱不容易散發(fā)，在其內(nèi)部積聚，由此造成混凝土水化熱溫度場(chǎng)的計(jì)算，對(duì)應(yīng)
5、用ANSYS軟件計(jì)算內(nèi)部溫度不斷上升。而混凝土表面由于與空氣接觸散的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)性分析介紹，通過(guò)與實(shí)測(cè)結(jié)果比熱較快，從而使內(nèi)外截面產(chǎn)生溫度梯度進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。較，檢驗(yàn)?zāi)Ｐ图皡?shù)的合理性；并根據(jù)溫控要求，提出這種裂縫一般較深，有時(shí)是貫穿性的，會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)造成很合理的溫控措施，有效控制混凝土內(nèi)部最高溫度及內(nèi)大危害，因而在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中應(yīng)對(duì)混凝土的水化外溫差。整個(gè)計(jì)算過(guò)程無(wú)需使用APDL語(yǔ)言，完全通過(guò)熱給予足夠重視。界面操作實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)單便捷。大體積混凝土澆筑過(guò)程中影響內(nèi)部溫度場(chǎng)的因素1基本理論有很多，如施工條件、環(huán)境溫度、澆筑溫度、澆筑層厚1．1
6、瞬態(tài)熱分析理論度、溫度控制措施等。雖然規(guī)范中有針對(duì)混凝土澆筑過(guò)混凝土內(nèi)部溫度場(chǎng)計(jì)算的實(shí)質(zhì)是熱傳導(dǎo)方程在特程中內(nèi)部最高溫度的計(jì)算公式，但是由于其無(wú)法全面定邊界條件和初始條件下的求解，整個(gè)傳熱過(guò)程為瞬考慮外部影響因素，而且無(wú)法求得混凝土內(nèi)外溫差，因態(tài)傳熱。三維瞬態(tài)溫度場(chǎng)的熱傳導(dǎo)方程為Il】：而在使用過(guò)程中受到局限。采用大型有限元軟件AN—+㈩SYS計(jì)算施工過(guò)程中的溫度場(chǎng)不僅可以較為準(zhǔn)確地模擬施工過(guò)程中各種條件(包括澆筑過(guò)程模擬，環(huán)境溫式中入為導(dǎo)熱系數(shù)，單位為kJ／m·h·oC)；c為比度、初始條件和邊界條件的施加，水化生熱模擬，溫控?zé)?，單位?/p>
7、kJ／(kg·oC)；t為時(shí)間，單位為h；P為密度，單措施等)產(chǎn)生的影響，而且可以充分考慮各個(gè)條件隨時(shí)位為kg／m；0為混凝土的絕熱溫升，單位為lrJ／l(g。間的變化規(guī)律。軟件應(yīng)用的關(guān)鍵在于單元的選擇、網(wǎng)格求解方程過(guò)程中初始條件具體可分為以下兩類(lèi)：劃分以及環(huán)境溫度、水化熱生熱率、表面放熱系數(shù)等時(shí)④t=O時(shí)，溫度場(chǎng)是坐標(biāo)的已知函數(shù)，用T(x，Y，z，0)=To(x，變參數(shù)的選取，這些參數(shù)直接影響計(jì)算的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)行y，z)表示；②t=0時(shí)，初始的溫度分布是常數(shù)，用T(x，Y，z，的相關(guān)研究多側(cè)重于理論研究及計(jì)算結(jié)果的分析，對(duì)O)=T0=co
8、nst表示。邊界條件可分為三大類(lèi)：第一類(lèi)邊界條件，物體邊資助內(nèi)容：本論文受先進(jìn)土木工程材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(同濟(jì)大學(xué))開(kāi)發(fā)基金(K201002)資助。界上的溫度函數(shù)已知：T=f(x，Y，Z，t
