大体积混凝土水化热温度场和应力场耦合效应分析
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
１ 水 化 热 温 度 场 及 应 力场 分 析 １ ． １ 工 程 简 介
桀悬索桥承台为哑铃彤 ， 单个承 台平 Ｊ 寸 ２ ０ ． ７ ・ Ｉ Ｉ Ｘ 应 力温度 场极 值 出现在 龄期 １ ４ ｄ ． 化 于承 台表 面 ： 水 化 ２ ０ ． ７ Ｉ １ １ ， 高４ ． ５ ｎ ｌ ； 系梁平 面尺 寸 １ ０ｍ Ｘ Ｉ ３ ． ８ １ １ １ ． 高４ ． ５ ｍ
从图 １ 、 ２可以看 出 ． 混凝 土龄期 ９ ｄ时温度场 达到 于 承 台 巾心 ， 超 过 规 范要求 的 ７ ５℃ ： 混 凝 土表 面 温 度 从罔 ３ 、 ４可 以看 出 ， 结 构表 面 ｝ ｝ Ｊ 现 Ｕ形托 应 力带 ． 为边 界刚 度效 应 导 致 ： 横桥向Ｌ ｌ Ｊ 现厚｛ 应 力带 ． 顺 桥 向ｆ １ ； 现 扁平 拉应 力带 ． ． 温 度场 和应 力场 发生 错峰现 象 ．
土 早期 强度 时 变 和 混 凝 土 期收 缩 徐 变 效 应 以 及 水 化热 的空 变 效 应 ， 采用 有 限 元方 法 分 析水 化热 温 度 场 ， 得 到 水 化 热 温 度 场 和 应 力场 的 时 变 曲 线 ， 并 进 行 了 服 役前 混 凝 土 的 抗 裂 性 评 估 。计 算 和 蛮 测 结 果 对 比表 明 ． 水 化 热 时 变 模 型 预 测 的 极 值温度 、 极 值 温 度梯 度 完 全 吻 合 ， 该 算 法 对 Ｔ程 实 际 具彳 丁 一 定 的指 导 作 用 。 关键词 ： 大 体 积 混凝 土 ： 水 化 热 温度 场 ： 时 变 效应 ： 耦 合效 应 ： 有 限 元方 法 ： 温 度控 制
徐 变耦合效 应 ， 运 用有限元方法 对大体 积混凝 土水化热 峰 值 ， 极值温度 ８ ０ Ｃ ｃ． 高度位于 ２ ． ２ ５ ｍ附近 ， 平 面位
提 出 了冷却水管 的布置形式 及冷却水 管参 数 ， 对同类 １ ＿ ３ ５ ， 内表温差 ４ ５℃， 超 过规范 要求 的 ２ ５ 。 程水 化热 的精确 分析 和预 测具 有重 要的 借鉴作
析： Ｓ ａ ｔ ｏ等Ｉ 】 对 温度 场 残 余 应 力 引起 的ｌ 卡 Ｊ 】 始 损 伤 对 结 １ ３ ０ ６ ２ 个单 元
． ３ 时 变 温 度 场 及 应 力 场 分 析 构 后期影 响 做出 ｌ 『评估 。 笔者 在上述 研究 的基础 上 ， 考 １
虑水化热 、 混凝土弹性模量 、 混凝 土早 期 强 度 及 收 缩 温度场 、 悔 场 进 行 分析 预 测 ． 评价 混 凝 土的抗 裂 性
混 凝 土运用 有 限元 方 法 进行 了水化 热 温度 场 分 析 ： 张 ３ ０ ｃ ｍ， 地 基 弹性 模 量取 Ｃ ３ ０混凝 土 弹性 模 量 。取 ｌ ／ ２
文 伟 等 ｌ 对通 水 冷 却 的 大体 积 混 凝 土进 行 了数 值 分 承台进 行水化 热分 析 ， 对称面边 界采用 对称边 界 ． 共 计
器 工 程 材 料 与设 备
Ｅｎ ｇｉ ｎｅ ｅｒ ｉ ｎｇ Ｍ ａｔ ｅｒ ｉ ａ ｌ ＆ Ｅｑｕｉ ｐｍ ｅｎ ｔ
大体积混凝土水化 热温度场和应 力场耦合效应分析
朱 钊， 陈英吴 ， 陈 欣， 胡玲 哲
７ １ ０ ０ ６ ４ ）
（ ｛ 宦大学 公路学院． 陕 西 两安
摘
要： 针 埘 大 体 积混 凝 土 浇 筑 过 程 中 温 Ｊ 芟冲击 现 象 可 能 引 起 的 期 裂缝 ， 综合考虑水化热 、 混 凝 土 ｛ ｛ ｌ ｊ 弹性模量 、 混凝
７ ７ ６： １ ０ ２ ９： ４１ ． ５： １ ２ ４． ８： １ ７ ０： １ ０． ３ ８
影 响 水 化热 分 析 的 各 素 进 行 了相 关 的 理 论 和 试 验 １ ． ２ 有 限元 模型计 算 参数 研究。 水 泥 中粉煤 灰 及减 水剂掺 量 对水 ｉ 圯 绝 热 温升 起
中 图分 类号 ：Ｕ ４ ４ ５ ． ５ ５ ９ 文献 标 志 码 ：Ｂ 文 章 编号 ： １ ０ ０ ９ — ７ ７ ６ ７（ ２ ０ １ ７） ０ ２ 一 Ｏ１ ７ ４ — ０ ４
பைடு நூலகம்
Ｃｏ ｕｐｌ ｉ ｎｇ Ｅｆ ｆ ｅ ｃ ｔ Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｓｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕｒ ｅ Ｆｉ ｅ ｌ ｄ ｏ ｆ
Ｍａ ｓ ｓ Ｃｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ Ｈｙ ｄ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｈｅ ａ ｔ
Ｚｈ ｕ Ｚｈ ａ ｏ， 【 ： ｌ １ （ － ￣ ｒ ｌ Ｙｉ ｎ ｇ ｈ ａ ｏ， Ｃｈ ｅ ｔ ｒ Ｘｉ ｎ， Ｈｕ Ｌｉ ｎ ｇ ｚ ｈｅ
大体 积 混凝 土 浇筑 受 混凝 土 配 合 比 、 环境 对流边 合 比 为 ： 水泥： 砂： 碎 石： 粉煤灰： 矿粉： 水： 外 加 剂＝ ２ ４ ９ ： 界 等 素影 响 变 异 性 较 大 ， 分析 复杂 ， 许多 学 者 针 对
主要分 析 水化 热 温度 场 和嘘 力场 ． 采 用 问 接 分 析
控 制性 的影 响 ， 冀 伟… 对 水 泥水 化 热进 行 试验研 究 ： 方法 ， 模拟 承 台连 续 分 层 浇筑 ， 实 测 大 气 温 度 和 混 凝
张 增 起 等Ｉ １ 对 不 同粉 煤 灰 、 矿 粉 掺 量水 泥 的 水化 热 进 土 入 模 温 度 ， 取 地 基厚 度 为 ２ ． ５ ｎ ｌ ， 地 基 温 度 取 同 定 温
行 了研 究 ； 孙维 刚 等ｌ 】 运 用 等效 龄 期 法 对混 凝 土强 度 、 度 ２ ０ ． 单 元类 型 采用 ８节 点六 面体 单 元 ， 元各 向
弹 性 模 量进 行 了分 析 预 测 ： 张 岗等＿ ４ ｌ 对箱 梁 等大 体 积 同性 ． 地 基采 用 Ｃ ２ ５混凝 土 垫 层 硬 化 处理 ， 处 理 厚 度
桀悬索桥承台为哑铃彤 ， 单个承 台平 Ｊ 寸 ２ ０ ． ７ ・ Ｉ Ｉ Ｘ 应 力温度 场极 值 出现在 龄期 １ ４ ｄ ． 化 于承 台表 面 ： 水 化 ２ ０ ． ７ Ｉ １ １ ， 高４ ． ５ ｎ ｌ ； 系梁平 面尺 寸 １ ０ｍ Ｘ Ｉ ３ ． ８ １ １ １ ． 高４ ． ５ ｍ
从图 １ 、 ２可以看 出 ． 混凝 土龄期 ９ ｄ时温度场 达到 于 承 台 巾心 ， 超 过 规 范要求 的 ７ ５℃ ： 混 凝 土表 面 温 度 从罔 ３ 、 ４可 以看 出 ， 结 构表 面 ｝ ｝ Ｊ 现 Ｕ形托 应 力带 ． 为边 界刚 度效 应 导 致 ： 横桥向Ｌ ｌ Ｊ 现厚｛ 应 力带 ． 顺 桥 向ｆ １ ； 现 扁平 拉应 力带 ． ． 温 度场 和应 力场 发生 错峰现 象 ．
土 早期 强度 时 变 和 混 凝 土 期收 缩 徐 变 效 应 以 及 水 化热 的空 变 效 应 ， 采用 有 限 元方 法 分 析水 化热 温 度 场 ， 得 到 水 化 热 温 度 场 和 应 力场 的 时 变 曲 线 ， 并 进 行 了 服 役前 混 凝 土 的 抗 裂 性 评 估 。计 算 和 蛮 测 结 果 对 比表 明 ． 水 化 热 时 变 模 型 预 测 的 极 值温度 、 极 值 温 度梯 度 完 全 吻 合 ， 该 算 法 对 Ｔ程 实 际 具彳 丁 一 定 的指 导 作 用 。 关键词 ： 大 体 积 混凝 土 ： 水 化 热 温度 场 ： 时 变 效应 ： 耦 合效 应 ： 有 限 元方 法 ： 温 度控 制
徐 变耦合效 应 ， 运 用有限元方法 对大体 积混凝 土水化热 峰 值 ， 极值温度 ８ ０ Ｃ ｃ． 高度位于 ２ ． ２ ５ ｍ附近 ， 平 面位
提 出 了冷却水管 的布置形式 及冷却水 管参 数 ， 对同类 １ ＿ ３ ５ ， 内表温差 ４ ５℃， 超 过规范 要求 的 ２ ５ 。 程水 化热 的精确 分析 和预 测具 有重 要的 借鉴作
析： Ｓ ａ ｔ ｏ等Ｉ 】 对 温度 场 残 余 应 力 引起 的ｌ 卡 Ｊ 】 始 损 伤 对 结 １ ３ ０ ６ ２ 个单 元
． ３ 时 变 温 度 场 及 应 力 场 分 析 构 后期影 响 做出 ｌ 『评估 。 笔者 在上述 研究 的基础 上 ， 考 １
虑水化热 、 混凝土弹性模量 、 混凝 土早 期 强 度 及 收 缩 温度场 、 悔 场 进 行 分析 预 测 ． 评价 混 凝 土的抗 裂 性
混 凝 土运用 有 限元 方 法 进行 了水化 热 温度 场 分 析 ： 张 ３ ０ ｃ ｍ， 地 基 弹性 模 量取 Ｃ ３ ０混凝 土 弹性 模 量 。取 ｌ ／ ２
文 伟 等 ｌ 对通 水 冷 却 的 大体 积 混 凝 土进 行 了数 值 分 承台进 行水化 热分 析 ， 对称面边 界采用 对称边 界 ． 共 计
器 工 程 材 料 与设 备
Ｅｎ ｇｉ ｎｅ ｅｒ ｉ ｎｇ Ｍ ａｔ ｅｒ ｉ ａ ｌ ＆ Ｅｑｕｉ ｐｍ ｅｎ ｔ
大体积混凝土水化 热温度场和应 力场耦合效应分析
朱 钊， 陈英吴 ， 陈 欣， 胡玲 哲
７ １ ０ ０ ６ ４ ）
（ ｛ 宦大学 公路学院． 陕 西 两安
摘
要： 针 埘 大 体 积混 凝 土 浇 筑 过 程 中 温 Ｊ 芟冲击 现 象 可 能 引 起 的 期 裂缝 ， 综合考虑水化热 、 混 凝 土 ｛ ｛ ｌ ｊ 弹性模量 、 混凝
７ ７ ６： １ ０ ２ ９： ４１ ． ５： １ ２ ４． ８： １ ７ ０： １ ０． ３ ８
影 响 水 化热 分 析 的 各 素 进 行 了相 关 的 理 论 和 试 验 １ ． ２ 有 限元 模型计 算 参数 研究。 水 泥 中粉煤 灰 及减 水剂掺 量 对水 ｉ 圯 绝 热 温升 起
中 图分 类号 ：Ｕ ４ ４ ５ ． ５ ５ ９ 文献 标 志 码 ：Ｂ 文 章 编号 ： １ ０ ０ ９ — ７ ７ ６ ７（ ２ ０ １ ７） ０ ２ 一 Ｏ１ ７ ４ — ０ ４
பைடு நூலகம்
Ｃｏ ｕｐｌ ｉ ｎｇ Ｅｆ ｆ ｅ ｃ ｔ Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｓｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕｒ ｅ Ｆｉ ｅ ｌ ｄ ｏ ｆ
Ｍａ ｓ ｓ Ｃｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ Ｈｙ ｄ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｈｅ ａ ｔ
Ｚｈ ｕ Ｚｈ ａ ｏ， 【 ： ｌ １ （ － ￣ ｒ ｌ Ｙｉ ｎ ｇ ｈ ａ ｏ， Ｃｈ ｅ ｔ ｒ Ｘｉ ｎ， Ｈｕ Ｌｉ ｎ ｇ ｚ ｈｅ
大体 积 混凝 土 浇筑 受 混凝 土 配 合 比 、 环境 对流边 合 比 为 ： 水泥： 砂： 碎 石： 粉煤灰： 矿粉： 水： 外 加 剂＝ ２ ４ ９ ： 界 等 素影 响 变 异 性 较 大 ， 分析 复杂 ， 许多 学 者 针 对
主要分 析 水化 热 温度 场 和嘘 力场 ． 采 用 问 接 分 析
控 制性 的影 响 ， 冀 伟… 对 水 泥水 化 热进 行 试验研 究 ： 方法 ， 模拟 承 台连 续 分 层 浇筑 ， 实 测 大 气 温 度 和 混 凝
张 增 起 等Ｉ １ 对 不 同粉 煤 灰 、 矿 粉 掺 量水 泥 的 水化 热 进 土 入 模 温 度 ， 取 地 基厚 度 为 ２ ． ５ ｎ ｌ ， 地 基 温 度 取 同 定 温
行 了研 究 ； 孙维 刚 等ｌ 】 运 用 等效 龄 期 法 对混 凝 土强 度 、 度 ２ ０ ． 单 元类 型 采用 ８节 点六 面体 单 元 ， 元各 向
弹 性 模 量进 行 了分 析 预 测 ： 张 岗等＿ ４ ｌ 对箱 梁 等大 体 积 同性 ． 地 基采 用 Ｃ ２ ５混凝 土 垫 层 硬 化 处理 ， 处 理 厚 度