MIDAS考虑管冷的水化热分析
midas civil水热化分析
课题背景及任务来源随着我国交通事业的迅速发展，大跨度桥梁大量出现，在桥梁中大体积混凝土承台、锚碇、塔等亦随之大量出现。
目前所生产的水泥放热速度较过去大为提高，这使得大体积混凝土的温度裂缝问题日益突出，已成为普遍性的问题。
大体积混凝土在固化过程中释放的水化热会产生较大的温度变化和约束作用，由此而产生的温差和温度应力是导致混凝土出现裂缝的主要因素，从而影响结构的整体性、防水性和耐久性，成为结构的隐患。
因此大体积混凝土在施工中必须考虑裂缝控制。
大体积混凝土温度裂缝问题十分复杂，涉及到结构、建筑材料、施工、环境等多方面因素，工程建设领域目前对桥梁中所使用的大体积混凝土的研究还不够深入、全面，相关的规范条文还不够完善，对很多工程实践中的问题只能依靠经验处理，缺乏适当的理论依据，这会造成许多不必要的人力、物力、财力的浪费，大体积混凝土施工质量控制的结果也不很理想。
在总结大体积混凝土温度裂缝产生的原因的基础上，本文结合邕江四线特大桥，以及对承台试块的模拟试验，研究分析了大体积混凝土内部温度场和温度应力变化的规律和工程中采用的温控措施的实际效果。
本文在大体积混凝土工程中所采用的温度监测和裂缝控制措施，为今后同类工程施工提供了有用信息，也为今后开展深入的理论研究提供了试验和理论参考依据。
组成结构通过midas来模拟大体积混凝土在水化热情况下温度与应力应变的变化，并且通过不加冷水管和加冷水管的情况下进行对比分析，并得出相应的结果。
功能与技术能够直观的看到混凝土内部在水化热的情况下温度随时间的变化，并且通过精确的数值进行分析。
从而使我们对水化热有进一步的认识，进而通过温度变化趋势分析混凝土可能会产生的裂缝的位置，从而提前做好防护措施，尽可能是裂缝降到最小。
成果的主要特点通过对大体积混凝土水化热的分析，我们能更加深入的了解混凝土内部温度度的变化情况，从而对混凝土浇筑﹑养护﹑防护提前做出应对措施。
尤其是咋此过程中温度对其裂缝的影响。
midascivil水热化分析
课题背景及任务来源随着我国交通事业的迅速发展，大跨度桥梁大量出现，在桥梁中大体积混凝土承台、锚碇、塔等亦随之大量出现。
目前所生产的水泥放热速度较过去大为提高，这使得大体积混凝土的温度裂缝问题日益突出，已成为普遍性的问题。
大体积混凝土在固化过程中释放的水化热会产生较大的温度变化和约束作用，由此而产生的温差和温度应力是导致混凝土出现裂缝的主要因素，从而影响结构的整体性、防水性和耐久性，成为结构的隐患。
因此大体积混凝土在施工中必须考虑裂缝控制。
大体积混凝土温度裂缝问题十分复杂，涉及到结构、建筑材料、施工、环境等多方面因素，工程建设领域目前对桥梁中所使用的大体积混凝土的研究还不够深入、全面，相关的规范条文还不够完善，对很多工程实践中的问题只能依靠经验处理，缺乏适当的理论依据，这会造成许多不必要的人力、物力、财力的浪费，大体积混凝土施工质量控制的结果也不很理想。
在总结大体积混凝土温度裂缝产生的原因的基础上，本文结合邕江四线特大桥，以及对承台试块的模拟试验，研究分析了大体积混凝土内部温度场和温度应力变化的规律和工程中采用的温控措施的实际效果。
本文在大体积混凝土工程中所采用的温度监测和裂缝控制措施，为今后同类工程施工提供了有用信息，也为今后开展深入的理论研究提供了试验和理论参考依据。
组成结构通过midas 来模拟大体积混凝土在水化热情况下温度与应力应变的变化，并且通过不加冷水管和加冷水管的情况下进行对比分析，并得出相应的结果。
功能与技术能够直观的看到混凝土内部在水化热的情况下温度随时间的变化，并且通过精确的数值进行分析。
从而使我们对水化热有进一步的认识，进而通过温度变化趋势分析混凝土可能会产生的裂缝的位置，从而提前做好防护措施，尽可能是裂缝降到最小。
成果的主要特点通过对大体积混凝土水化热的分析，我们能更加深入的了解混凝土内部温度度的变化情况，从而对混凝土浇筑、养护、防护提前做出应对措施。
尤其是咋此过程中温度对其裂缝的影响。
桥梁大体积混凝土承台水化热分析及水冷管设计
总753期第十九期2021年7月河南科技Journal of Henan Science and Technology桥梁大体积混凝土承台水化热分析及水冷管设计惠宝龙曹梦云李丹（烟台大学，山东烟台264005）摘要：桥梁大体积混凝土承台具有体积大、钢筋密集的特点，在浇筑时会因水泥水化热产生较大的热应力而引起混凝土开裂的现象，从而影响承台的使用寿命和施工质量。
本文以某连续梁桥墩承台为研究对象，运用Midas/Civil有限元软件建立实体模型，对大体积混凝土承台进行水化热分析，根据承台施工过程中温度和应力变化规律，确定水冷管布置形式，从而为混凝土配合比的修改及养护方案的制定提供依据。
关键词：大体积混凝土；有限元分析；水化热中图分类号：U445.57文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）19-0091-03 Hydration Heat Analysis and Water Cooling Pipe Design of Bridge MassBearing PlatformHUI Baolong CAO Mengyun LI Dan（Yantai University，Yantai Shandong264005）Abstract:The mass concrete bearing platform of bridge has the characteristics of large volume and dense reinforce⁃ment.During pouring,it will cause concrete cracking due to large thermal stress caused by cement hydration heat, which will affect the service life and construction quality of the bearing platform.This paper took a continuous beam pier bearing platform as the research object,established a solid model by using MIDAS/civil finite element software, analyzed the hydration heat of mass concrete bearing platform,and determined the layout form of water cooling pipe according to the variation law of temperature and stress during the construction of bearing platform,so as to provide a basis for the modification of concrete mix proportion and the formulation of maintenance scheme.Keywords:mass concrete；finite element analysis；hydration heat大体积混凝土结构在施工期间，水泥的水化反应导致其温度发生变化，在受到外部和内部约束时将产生较大的温度应力，容易引起混凝土开裂［1］。
基于MIDAS-CIVIL 的桥梁大体积混凝土水化热分析与施工控制
基于MIDAS/CIVIL 的桥梁大体积混凝土水化热分析与施工控制摘要：结合四川乐自高速岷江特大桥主桥承台设计与施工，利用三维有限元软件midas/civil对承台的大体积混凝土进行模拟仿真分析，掌握水化热变化规律及其应力影响，据此指导现场施工控制。
结果表明：仿真分析很好地反映了水化热变化规律及其应力影响，施工控制措施得当，没有出现温度裂缝，保证了混凝土施工质量。
关键词：承台；水化热；有限元midas/civil；温度应力；施工控制中图分类号：tu37 文献标识码：a 文章编号：1 概述大体积混凝土施工的关键在于混凝土水化热的控制，由于水化热的存在，大体积混凝土经常出现温度裂缝这样的质量缺陷，为了解决这些问题，可以对大体积混凝土施工期的水化热进行仿真分析，根据分析结果采取相应的方法对其进行控制。
本文依据具体工程实例——岷江特大桥主墩承台施工，利用有限元软midas/civil 建立实体模型，通过仿真分析，提出了解决施工过程中水化热的具体措施，保证了岷江特大桥主墩承台的顺利施工。
2 工程概况岷江特大桥是四川乐山至自贡高速公路全线的控制性工程，为预应力混凝土连续梁桥。
主桥设计跨径布置为 100.4 m + 3 × 180 m + 100.4 m，，是目前同类型桥梁中跨径排名前列的连续梁桥，该桥立面图如图1，该桥主墩承台结构尺寸为15 m × 12.7m × 5 m，混凝土用量约953m3，设计强度为c30，泵送c30混凝土一次浇筑施工，承台尺寸见图2。
利用midas／civil有限元计算分析软件对承台施工过程进行仿真分析，以掌握其温度及应力变化规律，并据此在施工中采取相应控制措施，有效地防止了温度裂缝的产生，保证了承台大体积混凝土的施工质量。
图1 岷江特大桥立面图立面平面图2主墩承台尺寸示意图(cm)3 有限元仿真分析3.1有限元模型建立采用大型有限元软件midas /civil模拟承台建立有限元模型，由于承台的对称性，取承台的1／4进行计算分析，模型主体由2部分结构组成，分别为地基和承台混凝土，模型单元采用8节点等参元即实体单元，在单元划分过程中尽量使相邻单元之间大小均匀变化，在测点处划分较细致，从而能够更好地分析其温度的变化情况，整个结构共计1056个单元，建立的模型如图3所示，计算主要参数见表1。
基于MIDAS大体积混凝土施工温控研究向鑫
基于MIDAS大体积混凝土施工温控研究向鑫发布时间：2021-09-03T04:03:34.255Z 来源：《防护工程》2021年16期作者：向鑫[导读] 以嘉陵江特大桥20#主墩索塔承台为例，考虑布置冷却水管作用，采用MIDAS有限元分析软件，对施工期间大体积混凝土的水化热温度场进行模拟研究。
根据承台的结构特点，从合理分层浇筑、优化混凝土配合比、严格控制入模温度、布置冷却管等方面对大体积混凝土进行了有效温控。
将理论模拟结果与实际计算结果进行对比分析，结果表明：方案能够保证各控制点内外温差不超过25℃，有效控制了承台裂缝，使施工质量得到保证，与计算结果相吻合，为桥梁大体积混凝土施工提供了数据参考。
向鑫四川公路桥梁建设集团有限公司大桥工程分公司四川成都 610000摘要：以嘉陵江特大桥20#主墩索塔承台为例，考虑布置冷却水管作用，采用MIDAS有限元分析软件，对施工期间大体积混凝土的水化热温度场进行模拟研究。
根据承台的结构特点，从合理分层浇筑、优化混凝土配合比、严格控制入模温度、布置冷却管等方面对大体积混凝土进行了有效温控。
将理论模拟结果与实际计算结果进行对比分析，结果表明：方案能够保证各控制点内外温差不超过25℃，有效控制了承台裂缝，使施工质量得到保证，与计算结果相吻合，为桥梁大体积混凝土施工提供了数据参考。
引言随着我国国力的日益强盛，交通运输业跨越式的发展，桥梁作为跨越山涧、江河以及海洋等障碍物的重要手段，是交通建设水平的标志[1]。
由于大跨径桥梁结构更为重要，设计期望更高，其对结构的耐久性要求更高。
大跨桥梁大体积混凝土在施工过程中即出现温致早期裂缝可见相关文献报道[2~5]。
这些温致裂缝会与其他受力裂缝耦合，甚至影响结构的安全使用。
因此，为了避免产生过大的水化热导致结构开裂，必须在大跨桥梁的大体积混凝土施工时开展针对性的温度控制工作。
本文以汉巴南铁路嘉陵江特大桥为工程背景，对其主墩承台混凝土施工温控措施进行研究。
冷却水管对箱梁承台大体积施工水化热影响的分析
冷却水管对箱梁承台大体积施工水化热影响的分析发布时间：2022-07-20T02:49:25.474Z 来源：《城镇建设》2022年第5卷3月5期作者：蔡丽琴牛锋[导读] 布设冷却水管是大体积混凝土施工内部降温的关键措施。
1蔡丽琴，2牛锋1、湖南省交通规划勘察设计院有限公司湖南长沙 4102032、中机国际工程设计研究院有限责任公司湖南长沙 410007摘要：布设冷却水管是大体积混凝土施工内部降温的关键措施。
采用MIDAS/Civil建立了外砂河大桥主墩的承台有限元分析模型，设置5种分析工况，研究分析冷却水管及其层数对承台水化热降温的影响程度，并进行布设冷却水管下的承台降温效果现场分析。
分析结果表明：布设冷水管加快了混凝土内部温度降低的时间，显著降低了混凝土内部温度。
冷却层数越多，混凝土内部温度达到最大值的时间越短，混凝土内部的最高温度越低，内表最大温差值越小，出水口温度值越小。
大体积承台施工中设置2层及以上冷却水管即可实现内部温控，考虑到其布设的简便性，可建议布设4层及以上冷却水管，从而达到更好的内部温控效果。
5层冷却水管下的承台水化热有限元分析结果与实测值相近，验证了有限元分析的可靠性。
关键词：大体积混凝土；冷却水管层数；有限元模型；降温效果1引言箱梁承台部位所浇筑的混凝土量往往较大，不可避免的产生大量水化热。
一旦水化热处理不当容易使混凝土结构产生温度裂缝，从而影响大体积混凝土的自身应力状态及其受力特性。
为有效控制大体积混凝土浇筑过程中的温度差，常在混凝土内部布置循环冷却水管的方法来实现混凝土内部温度控制，但冷却水管的布设层数及其降温效果与混凝土自身具有一定的关系，对其进行研究有助于在最经济降温成本上实现最佳降温效果控制[1,2]。
现场施工中进行冷却水管布设方式的研究较为麻烦，为分析的简便性，常用MIDAS/Civil有限元分析软件来实现其分析过程，并进行分析内容的现场试验对比分析[3]。
国内诸多研究者对大体积混凝土的降温方法及其效果进行了试验分析或者是有限元模拟，如陈昌哲等建立了大体积混凝土在不同冷却水管布置方式下的CFD模型，并分析了冷却水管间距、层高等对大体积混凝土降温效果的分析，得到了冷却水管布设间距的具体量化数据[4]。
【MIDAS FEA】水化热分析-验算例题
附件：算例与验证《大体积混凝土温度应力与温度控制》（朱伯芳著，中国电力出版社）是温控分析方面的权威教材，该书中有大量的算例，为了验证MIDAS 软件计算结果的准确性，我们对该书中的很多算例进行了验证。
第19章第13节中的例子是一个典型的算例，该例题如下：该算例的模型为：在基岩上单层混凝土浇注块，长度L=25m ，厚度h ＝1、2、3m ，表面与空气接触。
混凝土导温系数20.0040/a m h =，导热系数10.0/()kJ m h c λ=，表面放热系数260.0/()kJ m h c β=，0.167/m βλ=，热胀系数1a =×5110c --，混凝土初温00C T =,气温0a T C =，混凝土绝热温升为()25.0/(4.5)θτττ=+ 式中τ以天计，混凝土弹性模量为0.34)]()30000[1exp(0.40E ττ=-- ()MPa混凝土的徐变度0.450.30()0.450.0050()0.230.52(19.2)[1](1 1.7)[1]3000030000(,)t t e e C t τττττ------+-++-=混凝土的泊松比为1/6μ=。
岩基弹性模量为30000f MPa E =，泊松比为0.2fμ=，热胀系数1a =×5110c --。
导温系数20.0040/a m h =，绝热温升()0θτ=。
教材中按照平面应变问题求解；在我们的计算中，按照三维空间问题求解。
我们给出h=3m 的情况，图附1和图附2是所建的模型的正视图和斜视图。
附1 模型网格的正视图附2 模型网格的斜视图对结果，给出中央断面在不同时刻的温度及其应力的分布。
（1）中央断面在不同时刻沿高程的温度分布见图附3、附4和图附5：温度（C）高程y(m)附3 中央断面在不同时刻沿高程的温度分布1温度C高程y(m)附4 中央断面在不同时刻沿高程的温度分布2温度C高程y(m)附5 中央断面在不同时刻沿高程的温度分布3中间断面的最大温度见表附1：表附1 中间断面的最大温度值表CC以上12条曲线，与朱伯芳书中给出的12条曲线，吻合相当好，经过反复比较，τ=，内部温度达到最大值，MIDAS软件计算结果为最大误差不超过2％。
midas算例大体积混凝土水化热
大体积混凝土施工阶段水化热分析目录一、概要 (1)二、分析模型截面数据 (1)三、材料热特性值 (2)四、结构建模 (2)4.1设定建模环境 (3)4.2定义构件材料 (3)4.3定义时间依存材料 (4)4.4时间依存材料连接 (4)4.5建立结构模型 (5)五、结果分析 (9)一、概要目前，大体积混凝土、高强混凝土以及耐久性混凝土正被广泛应用于实际工程中，由水化热引起的温度裂缝也逐渐成为设计人员关注的课题。
水化热引起的温度裂缝大多发生在结构施工初期，宽度较大且贯通裂缝比较多，对结构的耐久性、透水性会产生严重影响，因此在设计、施工以及监理阶段需要详细验算水化热引起的温度应力。
另外，大体积混凝土结构是分阶段浇筑的，分阶段浇筑的混凝土具有不同的混凝土材龄和热特性值，所以必须分施工阶段做水化热分析。
因混凝土水化热引起的温度应力分为内部约束应力和外部约束应力。
内部约束应力是因为混凝土温度分布的不均衡约束了结构体积的膨胀而发生的应力。
在水化反应初期，混凝土表面温度和内部温差使混凝土表面发生张拉应力；在温度下降阶段因为内部收缩变形大于表面，所以在混凝土内部发生张拉应力。
内部约束应力的大小与结构物内外温度差成比例。
外部约束应力是因为已浇筑的混凝土或地基表面约束了正在浇筑的混凝土的温度变形而发生的应力。
外部约束的影响与接触表面的宽度和外部约束刚度有关。
水化热分析包括热传导分析和温度应力分析两个过程。
热传导分析是计算节点温度随时间的变化量，即计算因水泥水化过程中发生的放热、对流、传导引起的节点温度变化。
温度应力分析是使用热传导分析得到的各时间段的节点温度分布以及材料随时间变化的特性、混凝土随时间变化的收缩、混凝土随时间和应力变化的徐变等，计算大体积混凝土各施工阶段应力。
二、分析模型截面数据本例题使用的承台尺寸为25.6m×13.6m×4.5m，冷却水管布置如下图所示，分两层浇筑，第一次浇筑168小时（7d）以后浇筑第二层，对第二阶段浇筑的混凝土水化热分析时间为840小时（28+7d）。
MIDAS考虑管冷的水化热分析
考虑管冷的水化热分析北京迈达斯技术有限公司目录概要 1模型的基本数据 3材料和热特性数据 5建立模型 6设定操作环境 6定义材料特性 7定义时间依存特性 8时间依存材料连接 9结构建模 10输入水化热分析数据 26水化热分析控制数据 26输入环境温度 27输入对流系数 28定义热源函数 31输入管冷数据 33定义施工阶段 36运行结构分析 38查看分析结果 38查看温度变化 39查看应力变化 43查看时程图形 47动画查看结果 512概要对于建筑物的基础以及桥梁的基础、桥墩等大体积混凝土需要考虑水化热引起的温度应力。
温度应力引起的裂缝具有裂缝宽、上下贯通等特点，因此对结构的承载力、防水性能、耐久性等都会产生很大影响。
大体积混凝土的温度应力是由于浇注混凝土后，水泥的水化反应（放热反应）导致的混凝土体积的膨胀或收缩，在受到内部或外部的约束时而产生的。
混凝土水化热引起的应力可以分为内部约束应力和外部约束应力两大类。
内部约束应力是指由于混凝土内部不同的温度分布引起的不同的体积变化而导致的应力。
即，水化反应初期由于中心部分温度比表面温度高，会导致表面产生拉应力；而温度开始下降时中心部分的收缩会比表面部多，此时中心部会产生拉应力。
内部约束应力的大小与内外温差成比例。
外部约束应力是指新浇筑的混凝土，由于水化热而发生的体积变化，受到与其接触的已浇筑混凝土或者地基等的约束而产生的应力。
外部约束的作用与接触面积的大小和外部约束的刚度等因素相关。
水化热分析包括热传导分析(Heat Transfer Analysis)和热应力分析(Thermal Stress Analysis)两个过程。
热传导分析是通过考虑水泥水化反应时产生的热量、对流、传导等因素计算随时间变化的各节点的温度的过程。
热应力分析是利用计算得到的各节点的不同时间的温度，考虑随时间和温度变化的材料特性、干缩、随时间和应力变化的徐变等，来计算大体积混凝土各施工阶段的应力的过程。
【MIDAS FEA】水化热分析-验算例题
附件：算例与验证《大体积混凝土温度应力与温度控制》（朱伯芳著，中国电力出版社）是温控分析方面的权威教材，该书中有大量的算例，为了验证MIDAS 软件计算结果的准确性，我们对该书中的很多算例进行了验证。
第19章第13节中的例子是一个典型的算例，该例题如下：该算例的模型为：在基岩上单层混凝土浇注块，长度L=25m ，厚度h ＝1、2、3m ，表面与空气接触。
混凝土导温系数20.0040/a m h =，导热系数10.0/()kJ m h c λ=，表面放热系数260.0/()kJ m h c β=，0.167/m βλ=，热胀系数1a =×5110c --，混凝土初温00C T =,气温0a T C =，混凝土绝热温升为()25.0/(4.5)θτττ=+ 式中τ以天计，混凝土弹性模量为0.34)]()30000[1exp(0.40E ττ=-- ()MPa混凝土的徐变度0.450.30()0.450.0050()0.230.52(19.2)[1](1 1.7)[1]3000030000(,)t t e e C t τττττ------+-++-=混凝土的泊松比为1/6μ=。
岩基弹性模量为30000f MPa E =，泊松比为0.2fμ=，热胀系数1a =×5110c --。
导温系数20.0040/a m h =，绝热温升()0θτ=。
教材中按照平面应变问题求解；在我们的计算中，按照三维空间问题求解。
我们给出h=3m 的情况，图附1和图附2是所建的模型的正视图和斜视图。
附1 模型网格的正视图附2 模型网格的斜视图对结果，给出中央断面在不同时刻的温度及其应力的分布。
（1）中央断面在不同时刻沿高程的温度分布见图附3、附4和图附5：温度（C）高程y(m)附3 中央断面在不同时刻沿高程的温度分布1温度C高程y(m)附4 中央断面在不同时刻沿高程的温度分布2温度C高程y(m)附5 中央断面在不同时刻沿高程的温度分布3中间断面的最大温度见表附1：表附1 中间断面的最大温度值表CC以上12条曲线，与朱伯芳书中给出的12条曲线，吻合相当好，经过反复比较，τ=，内部温度达到最大值，MIDAS软件计算结果为最大误差不超过2％。
MIDAS有限元程序培训-大体积混凝土水化热
根据以上原则，承台施工冷却水管布置如下图所示。
225
120
60
1360
450
225
120
150
450
1160
100
80
2200 2360
80
100 50
80
R50
50
22x100 2360
80
图4-1 承台冷却水管布置立面图（单位：cm）
图4-2
承冷却水管布置平面图（单位：cm）
五、结构建模
分段浇筑的混凝土水化热施工阶段分析的建模和分析过程如下。
表6-2 第一层混凝土温度应力场分析表（MPa）
项目 龄期 1d 1.72 0.47 3.66＞1.15 不出现有害温度裂 缝 3d 2.2 0.96 2.29＞1.15 不出现有害温度裂 缝 7d 2.7 1.05 2.57＞1.15 不出现有害温度裂 缝 28d 2.95 0.73 4.04＞1.15 不出现有害温度裂 缝
三、材料热特性值计算
（5）边界对流系数 承台浇筑时，一般侧面采用钢模板、顶面暴露于空气中，根据《大体积混凝土温度应力与温度控制》 12.2，对流系数计算公式：
1 h
s
式中：
1
0
h ——保温层厚度； s ——保温材料的导热系数；
0 ——保温板的外表面与空气之间的放热系数；
混凝土顶面裸露表面的放热系数为82.2KJ/（m2· h· ℃） 混凝土侧面采用钢模板进行施工，厚6mm，导热系数为163.29 kJ/(m2﹒h﹒℃)，钢板（光滑表面）在空气中的放热系数为76.7kJ/(m2﹒h﹒℃)，
MIDAS有限元程序培训（七） ——大体积混凝土水化热分析
让世界更畅通
midas承台水化热分析报告
新佳田铁路立交特大桥主墩承台水化热分析报告1、工程概况某立交特大桥主墩承台有两种类型，尺寸长⨯宽⨯高分别为1220⨯1320⨯350（cm）（承台1）和1220⨯1670⨯350（cm）（承台2），混凝土采用C40。
混凝土厚度达3.5m，可能会因混凝土中的凝胶材料水化热引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生，属于规范规定的大体积混凝土。
2参数分析采用有限元软件Midas Civil对承台大体积混凝土进行水化热计算。
大体积混凝土浇筑后的温度变化与混凝土配合比、混凝土的入模温度、混凝土与外部的热交换、内部冷却水管的布置等多种因素有关。
此工程为对称的立方体结构，为节约计算时间、提高计算效率，承台按照1/2模型进行计算。
取两个承台中较大承台进行分析（承台2）。
为了准确模拟承台向地基热传导过程，模型包括承台部分以及包括地基部分，其中地基向承台外拓展3m的长度，厚3m，有限元模型如图2-1所示。
图2-1 1/2承台有限元模型（承台2）2.1 边界设置1、热分析边界（1）承台顶板和侧面施加相应的对流边界，对流系数大小和风速、保温层以及模板有关。
不同边界设置对应的对流系数如表2-1。
表2-1 不同情况对应对流系数表（2）大气温度没有实测数据，根据最近气温情况取固定值15℃。
地基土侧面、底面以及除了和承台接触部分的顶面施加固定温度，固定温度取与大气平均温度一致，为15℃。
2、力学边界地基土侧面、底面施加固定约束，结构对称面约束对应方向的法向自由度。
2.2计算参数混凝土的绝热升温K 可通过式（2.1）计算。
()0Q W kF K c ρ+=（2.1）式中：Q 0——水泥最终水化热，kJ/kg ，取377； W ——单位体积混凝土中水泥用量，kg/m 3； F ——单位体积混凝土中混合材料用量，kg/m 3；k ——混合材料水化热折减系数，粉煤灰取0.25，矿粉取0.463； c ——混凝土比热kJ/(kg ℃)，取0.96； ρ——混凝土密度，kg/m 3，取2500。
midasfea-水化热参数化分析
midasfea-水化热参数化分析一．概要1.水化热分析浇筑混凝土时，水泥在水化过程中产生大量热量会使混凝土的温度升高。
虽然随时间的推移混凝土的温度会慢慢冷却，但结构各个位置的温度下降速度不均匀，结构不同位置将发生相对温差，此温差会使混凝土发生温度应力。
温度裂缝发生类型混凝土浇筑初期，因内部温度升高将发生膨胀，但混凝土表面的温度下降较快，相对应变较小，从而使混凝土表面产生拉应力。
混凝土内部不同的温度分布引起的不同的体积变化而导致的应力称为内部约束应力。
此类拉应力裂缝主要发生在构件尺寸比较大的结构。
|内部约束产生的裂缝（放热时）||外部约束产生的裂缝（冷却时）|混凝土在高温状态下温度下降会发生收缩，但受到与其接触的已浇筑混凝土或者地基等的约束而产生的拉力，像这样变形受外部边界约束的状态称为外部约束。
此类应力主要发生在像墙这样约束度比较大的结构中。
利用温度裂缝指数预测温度裂缝韩国混凝土规范中使用温度裂缝指数（抗拉强度与发生的温度应力之比）i值预测是否发生裂缝。
一般采用下面的值。
因此通过查看温度分布可以看出输入数据是否有误，如果温度分布没有问题可说明输出的应力结果也是正确的。
水化热分析必须进行反复计算大体积混凝土的温度裂缝可以利用温输入混凝土的散热特性及浇筑条件等度裂缝指数(CrackRatio,Icr)来验算。
温度裂缝指数要满足结构的重要混凝土的温度性、功能、环境条件等因素的要求。
温度裂缝指数受水泥的类型、浇筑温度、养生方法等多因素的影响，所以应力需要对多种条件进行反复分析以找出最佳的浇筑方法。
No裂缝指数Ye参数化分析功能END为比较多种条件的分析结果需要建立多个模型进行分析，分析结束后需要整理大量的分析结果、还要进行结果保存、对比等工作。
通过FEA的水化热参数化分析功能，可以实现一个模型多种条件分析。
可以大大减少单纯繁琐的反复分析过程，从而提高工作效率。
参数化分析的使用方法首先建立一个基本模型，在基本模型里使用替换变量的方式定义分析工况。
考虑管冷的大体积混凝土水化热分析
有管冷的条件下 ， 由温差产生 的温度应力为 １ ． ２ ８ Ｍ Ｐ ａ ， 小于混凝 土 特殊水化热设计分析 。 ． ７ １ Ｍ Ｐ ａ ， 满 足强度要求 。 １ ． ２管冷设 计。本文 根据筏板基础的结构及水化热温度场分布 允许抗拉强度 １ 由中心点温度变化及有管冷数据结果 ： 在筏板基础 中心点温 度 规律 ， 在该 混凝 土水化热温度 最高的部位基础筏板的 中心部位布置 还未达到最 高温度 时 ， 温度会升高并且升高 的很 快 ， 在达到最 高温 了一层冷却水管 ， 距 离底 面 ３ ． ９ ｍ高 。 度之后 ， 温度逐渐 降低并且 降低的很慢 ， 并且越接近筏 板基础 中心 ２数值分析 ２ ． １ 有 限元模 型假设 。本文数值分析 的假设如下： ａ ． 假设该大体 的点降低 的速度越慢 。当该筏板基础模型无管冷时 ， 核心点 的最 高 ８ ． ３ ８ ℃， 并且降温速度非常缓慢 ， 而在有管冷并 在设 定的条 积混凝 土是 均匀体； ｂ ． 假设 各混凝 土节点 的发 热率均相 同； ｃ ． 假 设在 温度为 ５ 保 温措施下 混凝 土的表面放热 系数相同； ｄ ． 假设该大体 积混凝 土初 件 下时，核心点 的最高温度则为 ５ １ ． ５ ℃，核心点最高温度 降低 了 ． ８ ８ ℃， 内部产 生的温度应 力也满足 强度 要求 ， 并且 通过 温度等值 始 温度相 同； ｅ ．假设不计该大体积混凝土 内部钢筋及其 他材料对 它 ６ 的影 响 。 线 图可 以看 出， 在整个过程 中有明显的降温效果 。 ２ ． ２有限元分析 ４ ． ３进水温度分析 。笔者用 Ｍ ｉ ｄ ａ ｓ ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ 对冷却水 进水温度分别 ２ ． ２ ． １ 有限元模型 。本文采用通用有 限元软件 Ｍｉ ｄ ａ ｓ ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ 进行 为 ５ ℃、 １ ０ ℃、 １ ５ ℃、 ２ ０ 的四种工况进行模拟分 析 ，得出温度对大 计算分析 ， 考虑到筏板基础的结构对称性 ， 所 以取 该结 构的 １／ ４进 体积混凝土水化热的影响情况 ， 连续通水 ｌ Ｏ Ｏ ｈ ， 结果见 表 １ 。 行分 析计算 ， 采用 ８ 节点 等参元实体单元 建模 ， 该浇筑混 凝土等级 通过表 １ 可 以看 出冷却水 的进水温度越低 ， 当冷水 管与混凝土 为 Ｃ ４ ０ ，模 型 中共 有 １ ６ １ ４ ２个 单元 ， １ ８ ７ ２ ８个节 点 。基础 筏 板高 之 间的温差越大时 ， 混凝土的冷却效果越好。但是温差过大 同样会 １ ． ８ ｍ， 地基高 ３ ｍ。 导致冷水管周 围的混凝土拉应力过大 ， 当拉应力 超过混凝 土的抗拉 水管冷却是强制对流的一种 ， 主要 是通过在混凝土结构 内部埋 强 度 时 ， 也会产生裂缝破坏。 因此 ， 在 施 工 过程 应 根 据 工 程 实 际 情 况 设管道 ， 在管道 内通入循环 的低温 流体进行 热交 换的方式来降低水 对采用 的水温进行适 当的调节。 化热 引起 的温升 ． 模 型 中通过 节点连接建 立管道 ， 将 冷却水管看 成 ５ 结 论 荷载来 考虑 ． 通过 以上的计 算分析可以看 出， 本例在采用管冷后 ＇ 有效地 降低 ２ ． ２ ． ２材料热工特性 。混凝 土材料物 理特 性如下： 比热 ： ０ ． ９ ４ ８ ｋ ￣ 了混凝 土的温度应力 ， 防止 了混凝土因水化热作用 而产生裂缝 。同 （ ｋ ｇ ‘ ℃） ； 弹性模量 为 ３ ． ２ ５×１ ０ Ｍ Ｐ ａ ； 导热系数 ： ８ ． ９ ４ ｋ Ｊ ／ （ ｍ・ ｈ ・ ℃） ； 热膨 时运用 软件 Ｍｉ ｄ ａ ｓ Ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ 对大体 积混凝土 中通水温度 对水化热 的影 胀 系数 ： １ ×１ ０ ； 泊松 ｔ Ｌ ： Ｏ － ２ ； 冷却水进 水温度：１ ５ ℃； 冷却水对流 系 响进行 了分析 ， 发现： 核 心点温度较高且不易散热 ， 通水 温度越低 ， 数： ３ １ ９ ． ５ ５ ｋ Ｊ ／ （ｍ ・ ｈ ・ ℃ ）。 降温效率越好 。 但温度 太低时会导致 内外温差过 大 ， 产生温度应力 ， ３ 计算原理 造成裂缝破坏。施工 过程 中可根据工程 的实 际情况选取 ， 并通过适 ３ ． １ 热传导 方程 。空 间不稳定温度场的热传导方程为 当的措施来 降低进水 的温度 。 参 考 文 献 【 １ 】 苟季． 大体积混凝土水化热对结构的影响研 究［ Ｄ １ ． 南宁： 广 西大学，
基于Midas／Civil的大体积混凝土施工期水化热仿真分析
基于Midas／Civil的大体积混凝土施工期水化热仿真分析摘要：大体积混泥土水化热问题是桥梁界普遍关心的问题，由于混凝土的水化热作用，大体积混凝土在浇筑过程中将产生大量的水化热。
本文通过有限元midas/civil软件对福建省福州市琅岐闽江大桥3#主墩承台大体积混凝土结构水化热进行分析，有效模拟施工期现场承台水化热是该承台施工的关键。
关键词：大体积混泥土；水化热；有限元midas/civil1 、工程概况福建省福州市琅岐闽江大桥主线全长 6.789km。
该桥主桥为跨径布置60m+90m+150m+680m+150m+ 90m+60m =1280m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥，采用半漂浮结构体系。
其中主桥3#主塔墩承台为矩形承台，顺桥向宽30m，横桥向宽48m，厚6m，矩形承台4个角设置3*3m的倒角；设计方量为8593.6m3，分两层浇筑(2m+4m)，单次浇筑最小方量为2864.5m3，混凝土标号为C35髙性能海工混凝土；承台下设32根直径为2.8米的端承桩，2、承台的有限元模型分析2.1 材料特性值材料特性值表2.1-12.2 承台有限元模型建立根据对称性，取1/4结构建模进行分析，为了使模型计算结果更能贴近现实的施工，模型中还包含了3米厚的地基、0.5米厚的混凝土垫层和6层冷却水管。
2.3计算结果2.3.1 温度场分析结果承台混凝土第一层和第二层浇筑时间分别为12月上旬和下旬，气温约为10 ~ 20℃，浇筑温度按不超过25℃控制。
在以上设定条件下，承台第一层内部最高温度计算值为47.9℃，第二层内部最高温度计算值为53.4℃，温峰出现时间约为浇筑后第2~3天。
2.3.2 应力场分析结果本结果只从两层浇筑的中心点和表面点进行查看，承台第一层浇筑中心点和表面点温度应力，承台结构中心点和表面点拉应力始终小于容许拉应力，因此承台结构不会产生温度裂缝。
3、施工期混凝土温控分析施工期混凝土温度实际施工与理论计算对比表3.1经过分析：第一层混凝土内部实际最高温度与理论计算几乎一致；第二层混凝土内部实际最高温度与理论计算有1.4℃差别，主要在于现场的冷却水管有局部堵塞导致水管流量减小使施工现场混凝土的最高温度稍偏高于理论计算的最高温度。
midascivil水热化分析
midascivil⽔热化分析课题背景及任务来源随着我国交通事业的迅速发展，⼤跨度桥梁⼤量出现，在桥梁中⼤体积混凝⼟承台、锚碇、塔等亦随之⼤量出现。
⽬前所⽣产的⽔泥放热速度较过去⼤为提⾼，这使得⼤体积混凝⼟的温度裂缝问题⽇益突出，已成为普遍性的问题。
⼤体积混凝⼟在固化过程中释放的⽔化热会产⽣较⼤的温度变化和约束作⽤，由此⽽产⽣的温差和温度应⼒是导致混凝⼟出现裂缝的主要因素，从⽽影响结构的整体性、防⽔性和耐久性，成为结构的隐患。
因此⼤体积混凝⼟在施⼯中必须考虑裂缝控制。
⼤体积混凝⼟温度裂缝问题⼗分复杂，涉及到结构、建筑材料、施⼯、环境等多⽅⾯因素，⼯程建设领域⽬前对桥梁中所使⽤的⼤体积混凝⼟的研究还不够深⼊、全⾯，相关的规范条⽂还不够完善，对很多⼯程实践中的问题只能依靠经验处理，缺乏适当的理论依据，这会造成许多不必要的⼈⼒、物⼒、财⼒的浪费，⼤体积混凝⼟施⼯质量控制的结果也不很理想。
在总结⼤体积混凝⼟温度裂缝产⽣的原因的基础上，本⽂结合邕江四线特⼤桥，以及对承台试块的模拟试验，研究分析了⼤体积混凝⼟内部温度场和温度应⼒变化的规律和⼯程中采⽤的温控措施的实际效果。
本⽂在⼤体积混凝⼟⼯程中所采⽤的温度监测和裂缝控制措施，为今后同类⼯程施⼯提供了有⽤信息，也为今后开展深⼊的理论研究提供了试验和理论参考依据。
组成结构通过midas来模拟⼤体积混凝⼟在⽔化热情况下温度与应⼒应变的变化，并且通过不加冷⽔管和加冷⽔管的情况下进⾏对⽐分析，并得出相应的结果。
功能与技术能够直观的看到混凝⼟内部在⽔化热的情况下温度随时间的变化，并且通过精确的数值进⾏分析。
从⽽使我们对⽔化热有进⼀步的认识，进⽽通过温度变化趋势分析混凝⼟可能会产⽣的裂缝的位置，从⽽提前做好防护措施，尽可能是裂缝降到最⼩。
成果的主要特点通过对⼤体积混凝⼟⽔化热的分析，我们能更加深⼊的了解混凝⼟内部温度度的变化情况，从⽽对混凝⼟浇筑﹑养护﹑防护提前做出应对措施。
midasGen-大体积混凝土水化热分析课案
例题3 大体积混凝土水化热分析1例题大体积混凝土水化热分析2 例题. 大体积混凝土水化热分析概要此例题将介绍利用midas Gen做大体积混凝土水化热分析的整个过程，以及查看分析结果的方法。
此例题的步骤如下：1.简介2.设定操作环境及定义材料3.定义材料时间依存特性4.建立实体模型5.组的定义6.定义边界条件7.输入水化热分析控制数据8.输入环境温度9.输入对流函数10.定义单元对流边界11.定义固定温度12.输入热源函数及分配热源13.输入管冷数据14.定义施工阶段15.运行分析16.查看结果例题大体积混凝土水化热分析1.简介本例题介绍使用 midas Gen 的水化热功能来进行大体积混凝土水化热分析的方法。
例题模型为板式基础结构，对于浇筑混凝土后的1000个小时进行了水化热分析，其中管冷作用于前100个小时。
(该例题数据仅供参考)基本数据如下：地基：17.6 x 12.8 x 2.4 m板式基础：11.2 x 8.0 x 1.8 m水泥种类：低热硅酸盐水泥（Type IV）板式基础地基1/4模型图1 分析模型3例题大体积混凝土水化热分析4 2.设定操作环境及定义材料在建立模型之前先设定环境及定义材料1.主菜单选择文件>新项目2.主菜单选择文件>保存：输入文件名并保存3.主菜单选择工具>设置>单位系：长度 m，力 kgf，热度 kcal图2 定义单位体系4.主菜单选择特性>材料>材料特性值：添加：定义新材料材料号：1 名称：基础规范：GB10(RC)混凝土：C30 材料类型：各向同性比热：0.25 热传导率：2.3材料号：2 名称：地基设计类型：用户定义材料类型：各向同性弹性模量： 1.0197e8 泊松比：0.2 线膨胀系数：1e-5 容重：1835比热：0.2 热传导率：1.7注：也可以通过程序右下角随时更改单位。
例题大体积混凝土水化热分析图3 定义材料3.定义材料时间依存特性1.主菜单选择特性>时间依存性材料>抗压强度：添加：定义基础的时间依存特性名称：强度发展类型：设计规范规范：ACI混凝土28天抗压强度：3e4 kN/m2混凝土抗压强度系数 a 4.5 b 0.95注意：此处注意修改单位：力 kN，长度 m2.主菜单选择特性>时间依存性材料>材料连接：强度进展：强度发展选择指定的材料： 1.基础添加5例题大体积混凝土水化热分析6图4 定义材料时间依存特性图5 时间依存性材料连接注：材料的收缩徐变特性在水化热分析控制中定义。
Midas fea 考虑管冷的水化热分析
[环境温度]
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点击[适用] 键
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考虑管冷的水化热分析
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1 2 3 4 5
分析 > 热传递分析 > 固定温度…
操作步骤
点击 [前视图] 边界组 : [固定温度] 选择[929个节点] (参见右图) 温度 : “20” [T] 点击[适用] 键
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考虑管冷的水化热分析
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1
分析 > 分析控制
操作步骤
– 控制 表单
分析类型 : [3D] 点击[
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3 3
2
3 4
]键
单位 : [kgf , m , J] 点击[确认] 键 2
分析控制对话框在程序开始时自动弹出.
考虑管冷的水化热分析
Step
02
1
几何 > 曲线 > 在工作平面上创建 > 操作步骤
2D 矩形…
Step
00
概要
水化热分析 模型
- ¼ 对称模型 - 单位 : kgf, m - 各向同性弹性材料 - 收缩和徐变 - 高阶实体单元
考虑管冷的水化热分析
荷载和边界条件
- 约束
- 水化热分析
- 水化热阶段
输出结果
- 温度 - 主应力(P1) - 水化热结果图形 - 动画
考虑管冷的水化热分析
4
对流系数函数 :
[对流系数]
5
环境温度函数 :
[环境温度]
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点击[适用] 键
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考虑管冷的水化热分析
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考虑管冷的水化热分析北京迈达斯技术有限公司目录概要 1模型的基本数据 3材料和热特性数据 5建立模型 6设定操作环境 6定义材料特性 7定义时间依存特性 8时间依存材料连接 9结构建模 10输入水化热分析数据 26水化热分析控制数据 26输入环境温度 27输入对流系数 28定义热源函数 31输入管冷数据 33定义施工阶段 36运行结构分析 38查看分析结果 38查看温度变化 39查看应力变化 43查看时程图形 47动画查看结果 512概要对于建筑物的基础以及桥梁的基础、桥墩等大体积混凝土需要考虑水化热引起的温度应力。
温度应力引起的裂缝具有裂缝宽、上下贯通等特点，因此对结构的承载力、防水性能、耐久性等都会产生很大影响。
大体积混凝土的温度应力是由于浇注混凝土后，水泥的水化反应（放热反应）导致的混凝土体积的膨胀或收缩，在受到内部或外部的约束时而产生的。
混凝土水化热引起的应力可以分为内部约束应力和外部约束应力两大类。
内部约束应力是指由于混凝土内部不同的温度分布引起的不同的体积变化而导致的应力。
即，水化反应初期由于中心部分温度比表面温度高，会导致表面产生拉应力；而温度开始下降时中心部分的收缩会比表面部多，此时中心部会产生拉应力。
内部约束应力的大小与内外温差成比例。
外部约束应力是指新浇筑的混凝土，由于水化热而发生的体积变化，受到与其接触的已浇筑混凝土或者地基等的约束而产生的应力。
外部约束的作用与接触面积的大小和外部约束的刚度等因素相关。
水化热分析包括热传导分析(Heat Transfer Analysis)和热应力分析(Thermal Stress Analysis)两个过程。
热传导分析是通过考虑水泥水化反应时产生的热量、对流、传导等因素计算随时间变化的各节点的温度的过程。
热应力分析是利用计算得到的各节点的不同时间的温度，考虑随时间和温度变化的材料特性、干缩、随时间和应力变化的徐变等，来计算大体积混凝土各施工阶段的应力的过程。
降低水化热的方法可分为使用低热水泥、分段浇筑、骨料预冷、管冷、Sheet 养护等。
这份资料介绍使用管冷方法来防止温度应力时如何进行水化热分析。
1水化热分析的建模与分析过程如下。
定义一般材料特性 弹性模量、比热、热传导率定义时间依存特性 收缩、徐变、弹性模量变化 建立结构模型 定义单元、边界条件水化热分析控制定义积分系数、初始温度定义环境温度函数 对流系数函数 单元对流边界输入外界温度的变化函数和对流系数函数之后，定义单元（节点）的对流边界定义固定温度 对于温度不随时间变化的部分输入固定温度定义热源函数 分配热源根据水泥种类和实验数据定义热源函数并将其分配给相应单元管冷 考虑管冷时，输入管冷相关数据定义施工阶段 定义各施工阶段对应的单元和边界条件 运行分析 进行热传导分析和热应力分析查看分析结果 查看各阶段的温度和应力2模型的基本数据为了便于理解和说明问题，这个例题使用了简单的板式基础的模型，其形状如图1所示。
对于浇筑混凝土后的1000个小时进行了水化热分析，其中管冷作用于前1 00个小时。
如果将地基的支承条件使用弹簧模拟，则无法描述混凝土的热量传递给地基的情况。
因此需要将地基也模拟为具有一定比热和热传导率的结构。
地基 : 17.6 x 12.8 x 2.4 m板式基础 : 11.2 x 8.0 x 1.8 m水泥种类 : 低热硅酸盐水泥（Type IV）板式基础地基1.8 m8 m 2.4 m11.2 m12.8 m17.6 m图1. 水化热分析的模型34由于模型具有对称性，所以这里只取1/4模型进行建模和分析。
这样不仅可以提高建模速度、缩短分析时间，而且也便于查看内部温度分布以及应力发生状况。
6.4 m8.8 m4.0 m5.6 m图2. 施工阶段水化热分析模型 (1/4对称模型)材料和热特性数据材料和热特性如表1所示。
表1. 材料和热特性数据定义热源函数时的最大绝热温升(K)和导温系数(a)与水泥的种类有关。
可以用户输入实验数据，也可选择相应种类的水泥，程序可以自动考虑。
56建立模型设定操作环境打开新项目()，以“管冷水化热.mcb ”为名保存()。
文件 / 新项目文件 / 保存 (管冷水化热)将单位体系设为m, kN。
工具 / 单位体系长度>m ; 力>kN ↵图3. 设置单位体系7定义材料特性输入地基和基础的材料特性。
为了方便输入，比热和热传导率的值可以将单位设置为kgf 、m 后再输入右侧数值。
图4. 定义材料8定义时间依存特性为了考虑徐变、收缩以及混凝土抗压强度(弹性模量)的变化，定义时间依存性材料特性。
模型 / 材料和截面特性 /时间依存性材料 (抗压强度)名称>(强度发展) ; 类型>设计规范 规范>ACI混凝土28天抗压强度(f28)>(3000) kN/m^2 强度系数>(4.5) ; b (0.95)↵中国规范中没有规定强度发展曲线，用户可以根据实验数据自行定义强度发展。
本例题使用ACI 的强度发展曲线。
进行水化热分析时对于徐变的考虑，通常是通过折减弹性模量的方法来进行的。
在6.7.0版本之前，折减弹性模量是在定义徐变对话框中通过选择设计标准中的“编辑弹性模量”来考虑的。
但由于该方法只针对水化热分析，因此为了减少用户混淆的可能，从6.7.0版本开始，该功能被移到了“分析/水化热分析控制”对话框。
如果用户想使用设计规范定义徐变后在水化热分析中予以考虑，在“分析/水化热分析控制”对话框的徐变计算方法中选择“一般”即可。
图5. 定义强度发展曲线9 时间依存材料连接将定义的材料和时间依存性材料特性连接起来。
如图6所示。
模型 / 材料和截面特性 /时间依存性材料连接时间依存材料类型>徐变和收缩>None时间依存材料类型>强度进展>强度发展 选择指定的材料>基础操作 >徐变和收缩在水化热分析控制对话框中选择。
图6. 时间依存性材料连接结构建模建立模型的方法有很多种。
对于这个模型，先建立地基底面的四个角点的节点，连接4个节点建立板单元，然后再将这个板单元向上扩展建立实体单元。
点格(关) ; 捕捉点格(关) ; 捕捉轴网(关)顶视图 ; 自动对齐; 节点号(开)模型>节点>建立节点坐标 ( 0, 0, 0 );( 8.8, 0, 0 );( 8.8, 6.4, 0 );( 0, 6.4, 0 )模型>单元>建立单元单元类型>板节点连接>(1, 2, 3, 4)图7. 临时建立地基底面的板单元1011然后使用扩展单元的功能建立实体单元的模型。
标准视图 模型>单元>扩展单元 全部选择扩展类型> 平面单元 Æ 实体单元 目标>删除(钩选)单元类型>实体单元 ; 材料>1:基础 生成形式>复制和移动复制和移动>等间距>dx,dy,dz>(0, 0, 4.2) ↵图8. 建立实体单元12分割单元下面使用分割单元的功能对建立的实体单元进行适当分割。
分割单元时，对于应力变化较大的部分需要进行细分，变化不是很大的部分可以分割得粗一些。
单元的大小需尽量使每个实体单元内的应力变化不是很大。
节点号(关) 模型 / 单元 /分割单元全选分割单元>单元类型>实体单元 ; 等间距分割数量 x : (11) ; y : (8); z : (7) ↵ 消隐显示 >节点表单>节点(关)图9. 分割实体单元前面使用扩展单元和分割单元的功能建立了长方体的实体单元模型，现在根据基础的形状，将不必要的部分删除。
正面视图模型>单元>删除单元窗口选择 (图10的①)类型>选择 ; 包括自由节点(开) ↵①Front View图10. 删除单元1314调整为 左视图 后，如下图选择单元将其删除。
左视图模型>单元>删除单元窗口选择 (图11的①)类型>选择 ; 包括自由节点(开) ↵ 标准视图Iso View①Left ViewY Z图11. 删除单元将基础部分的单元划分得更细一些。
正面视图模型 / 单元 / 分割单元窗口选择 (图12的①)分割单元>单元类型>实体单元 ; 等间距分割数量 x : (2) ; y : (1) ; z : (1)↵①图12. 分割单元 (正面视图)1516左视图模型 / 单元 /分割单元窗口选择 (图13的①)分割单元>单元类型>实体单元 ; 等间距 分割数量 x : (1) ; y : (2) ; z : (1) ↵①图13. 分割单元 (左视图)17模型 / 单元 /分割单元窗口选择 (图14的①)分割单元>单元类型>实体单元 ; 等间距 分割数量 x : (1) ; y : (1) ; z : (2) ↵①图14. 分割单元使用显示自由边可以确认有限元单元的连续性（Connectivity）。
显示自由边的功能是将板单元或实体单元的没有与其它单元共享的边显示出来的功能。
使用该功能可以较方便的确认单元的连续性。
模型 / 检查结构数据 / 显示自由边图15. 使用显示自由边的功能查看单元的连续性1819 扩展单元建模时，地基的材料也使用了混凝土，现在使用拖放功能修改地基的材料特性。
模型 / 检查结构数据 / 显示自由边 (关) 树形菜单>工作表单窗口选择 (图16的①)特性值>材料>2:地基 (拖放)修改单元特性时也可使用“模型/单元/修改单元特性”功能。
拖放功能①图16. 修改地基材料特性定义单元结构组和边界组为了定义施工阶段，需定义结构组和边界组，并在不同的施工阶段激活或钝化这些组。
首先，在树形菜单的组表单生成结构组。
;图17.生成结构组2021 定义结构组前面只是定义了结构组的名称，现在将相应结构分配给结构组。
树形菜单>组表单窗口选择 (图18的①)结构组>地基 (拖放)窗口选择 (图18的②)结构组>基础 (拖放)拖放②①图18. 定义结构组定义边界组下面生成边界条件组。
如图16所示。
定义边界组>名称 (约束条件)定义边界组>名称 (对称条件)定义边界组>名称 (固定温度条件)定义边界组>名称 (对流边界)图19.生成边界组2223下面定义边界条件。
为了建模方便，首先建立一个新窗口，并将两个窗口的视图调整为 正面视图和 左侧视图。
窗口 / 新窗口 左侧视图 ; 消隐模型视图 窗口 / 水平排序 自动对齐模型 / 边界条件 / 一般支承窗口选择 (图20的①) 窗口选择 (图20的②) 边界组名称>约束条件 选择>添加支承条件类型>D-All (开)↵实体单元没有扭转自由度，因此只约束平移自由度即可。