承台大体积混凝土水化热分析及温度监测

承台大体积混凝土水化热分析及温度监测
摘要：利用Midas有限元分析软件对承台混凝土水化热特性进行分析，分析了有无冷水管时承台内部温度场的分布规律，并对承台施工进行了监测，结合某桥梁承台实际情况，阐述了施工过程中温度监控的必要性，结果表明，布置冷水管可以有效减低承台内部温度，对减少承台内部温度、控制混凝土温度裂缝具有指导借鉴意义。

关键词：水化热；承台；温度监测；冷水管；有限元分析
引言
随着桥梁技术的迅速发展，桥梁跨度的增加，桥梁承台结构多为大体积混凝土结构。

对于大体积混凝土结构，水化放热较高，浇筑时水化热作用会导致混凝土内部温度急剧上升，外部温度却很低，在外、内部约束作用下会产生过的温度应力，造成裂缝的产生。

故大体积混凝土一般需要采取控温措施将浇筑温度控制在合理的范围内。

1有限元模型建立
采用结构分析软件MIDAS建立了某桥梁承台的水化热分析有限元模型。

通过有限元模型来模拟承台结构整个浇筑及养护过程。

该承台结构尺寸为
30.6m×24m×5m+22.4×15.3m×4.5m。

由于结构尺寸对称，可采用1/2或者1/4结构进行计算，为增加计算效率，计算采用1/4结构进行计算。

本工程施工时大气温度为15℃，浇筑温度为15℃。

混凝土浇筑时考虑浇筑10h、20h、……930h等施工子工况。

模型分两次浇筑进行分析，先浇筑5m高度主承台，再浇筑4.5m高度加承台，施工间隔期为10d。

建立三维实体单元模型，其中节点66941个，单元为58347个。

2 有无冷管工况分析
2.1 无管冷工况承台水化热分析
承台未放置冷水管时，通过有限元软件计算得到第一层承台内部中心点温度变化曲线，如图1所示。

图4 第2层温度传感器实测温度曲线图。