斜拉桥主塔承台混凝土施工水化热分析
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。
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ANSYS的斜拉桥主塔混凝土浇筑过程水化热分析
基于ANSYS的斜拉桥主塔混凝土浇筑过程水化热分析摘要：以某大跨斜拉桥为工程背景，基于ansys的apdl语言编制相应的命令流程序，建立了斜拉桥索塔的三维有限元模型，对主塔下塔柱第一节段混凝土浇筑过程水化热进行了仿真分析。
结果表明，理论计算结果与现场监测较为吻合，验证了理论计算方法的可行性，为该桥的施工监控和其他同类桥梁的计算分析提供了依据。
关键词：ansys斜拉桥大体积混凝土温度场中图分类号：u448.27文献标识码： a 文章编号：1.概述斜拉桥主塔属于大体积高标号混凝土结构，在混凝土浇筑过程的水化反应生热不易较快散失，从而形成结构内部较大的不均匀温度场，导致构件产生截面应力重分布和结构内力重分布，影响结构的变形、裂缝的出现和发展等使用性能，甚至影响极限承载力。
本文以某大跨度斜拉桥为工程背景，用ansys有限元软件模拟主塔节段混凝土浇筑水化反应生热的过程以及由此引起结构的应力，并根据计算结果提出了合理的温控措施。
1.工程概况某大跨斜拉桥主塔选用花瓶形，塔高102.5m，采用c50钢筋混凝土结构，分节段爬模法施工。
下塔柱第1节段高4.5m，分为实体段和单箱单室段。
其中实体段高3m，横桥向宽5.85-6m，顺桥向宽10.8-11m；单箱单室段高1.5m，横桥向宽5.77-5.85m，顺桥向宽10.7-10.8m，横桥向壁厚为1.2m，顺桥向壁厚为1.5m。
2.温控计算2.1计算模型根据图纸尺寸取第一节段1/4对称部分进行计算，有限元模型如附图1所示，建模要点如下：附图1（1）浇筑前模拟参数：混凝土密度为2450kg/m3，导热系数为300.89，比热为1.01，初温度为28.7℃。
边界及对流条件如下：塔座底部和承台之间以及结构对称面与外界环境之间不考虑热交换：hflux=0；第一节段混凝土外侧为钢模板，对流系数取；内侧为木模板，；塔座外侧、第1节段混凝土表面与空气接触，对流系数取。
当与空气接触或有模板和保温层时，可按下式计算对流系数：式中，为模板的厚度（m）,取21mm；为模板的导热系数（w/m·k），木模板取0.23；钢模板取58；为空气的传热系数，可取23（w/m2·k）（2）浇筑后模拟参数：混凝土密度为2450kg/m3，泊松比为0.167，线胀系数为2.0e-5，参考温度为28℃。
承台大体积混凝土水化热分析与施工控制
图４ ４００ ｈ应力云图（Ｘ方向）
从时程图可看出，５０～３００ ｈ表面张拉应力是 控制温度裂缝的关键，该时段也是承台内外温度最 高的时段，施工时如何减小该时段水化热、控制内外 温差、释放外部约束是控制温度裂缝的关键。
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图５时程温度曲线
图６时程应力和容许张拉应力（Ｘ方向）
参 考 文 献：
［１］朱伯芳．大体积混凝土温度应力与温度控制［Ｍ３．北 京：中国电力出版社，１９９９．
Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｈｙｄｒａｔｉｏｎ
Ｈｅａｔ ｏｆ Ｍａｓｓｉｖｅ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｆｏｒ Ｐｉｌｅ Ｃａｐｓ
ＫＡＮＧ Ｓｈｅｎｇ－ｚｈｅｎ （Ｈｅｎａｎ Ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００５２，Ｃｈｉｎａ）
采用搭设遮阳棚、用冷水冲洗砂石料等强制降 温措施，降低混凝土入模温度。依据设计图纸布设 冷却管，进行试通水，保证各管能独立通水且不漏 水。混凝土每覆盖一层冷却管即开始通水，从而有 效地推迟水化热峰值出现的时间。 ３．３养护及检测
等混凝土终凝后立即在承台表面作蓄水养护， 蓄水深度２０～３０ ｃｍ，采用冷却管排出的热水，以减 缓混凝土表面温度散失，减小混凝土内外温差。同 时进行冷却管出口测温监控，冷却管出水测温结果 见图７。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｐｉｌｅ ｃａｐｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｂｒｉｄｇｅ ｏｆ ｔｈｅ
Ｓｉｘｔｈ Ｃｈｉｎａ ａｎｄ Ｂａｎｇｌａｄｅｓｈ Ｆｒｉｅｎｄｓｈｉｐ Ｂｒｉｄｇｅ ａｉｄｅｄ ｂｙ Ｃｈｉｎａ，ｔｈｅ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｍｉｄａｓ／Ｃｉｖｉｌ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｍａｋｅ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｈｅａｔ ｏｆ ｍａｓｓｉｖｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｆｏｒ ｐｉｌｅ ｃａｐｓ ａｎｄ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ａ ｇｏｏｄ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｌａｗｓ ａｎｄ ｓｔｒｅｓｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｈｅａｔ，ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｒｅ ｔｈｅｎ ｕｓｅｄ ｔｏ ｇｕｉｄｅ ｔｈｅ ｃｏｎ— ｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｆｉｅｌｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｃａｎ ｗｅｌｌ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｌａｗｓ ａｎｄ ｓｔｒｅｓｓ ｉｎｆｌ ｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｈｅａｔ．Ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｇｕｉｄｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｓ ｇｏｏｄ，ｔｈｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｈａｓ ｎｏ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒｅｓｓ ｃｒａｃｋｓ ａｎｄ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｃａｎ ｓｅｒｖｅ ａｓ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｍｉｌａｒ ｍａｓｓｉｖｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ．
承台大体积混凝土水化热温度监测分析
定 的参 考与借 鉴 。
图 １ 测 点 布 置
ｌ 现场 数 据 采 集
１ １ 工 程 概 况 ．
１ ３ 测试 方 法 ．
本 次水化 热 温度现 场采 集针 对 的是某 铁路 桥梁
温度 测试 从 承 台 浇筑 完 毕 后 开 始 ， ７ ｈ每 隔 前 ２
２ ｈ测 温 一 次 ， ２～１８ ７ ６ ｈ每 隔 ４ ｈ测 温 一 次 ， ６ １ ８～
１２ 测点布 置 ．
３６ ３ ｈ每 隔 ８ ｈ测 温一 次 ，３ ３６～６２ ７ ｈ每 隔 １ｈ测 温 一 ２ 次， 之后 ２ ｈ测 温 一次 直 至 混 凝 土 温度 基 本 稳 定 为 ４
Ｉ。 Ｅ
２ 监测结果及数据分析
２ １ 底 层测 点 温度变 化 ．
由于承台双轴对称 ， 现场温度传感器布置在１４ ／ ＇ 承 台范 围内。根据 观测 需 要 ， 筑承 台混凝 土 前 ， 浇 在 承台中心和表面分层埋设温度传感器 ， 共布置了八
第２ ７卷
第 ３期
甘肃科 技
Ｇａ ｓ ｃ ｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌ ｇ ｎ ｕ Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ
Ｚ ２７ ．
Ⅳ０ ３ ．
２ １ 年 ２月 ０１
Ｆｅ ． ２ ｂ ０１１
承 台大 体 积 混 凝 土水 化 热温 度 监 测 分 析
徐 建 刘 钊 ， ， 吕立超 熊 雷 ，
底． １
对于 内外 这么 大的 温差 ， 果 不 采用 一 定 措施 加 以 如 控制 ， 么必然是 造成 承 台早 期开 裂 的重 要原 因 。 那
由图 ２～ ６可 知 ， 台 内表 温差 与上下 层温差 和 承
底－ ２
０ ４ ８ ０ Ｏ １ ０ １ ０ ２ ０ ２ ８ ２ ６ ０ ４ ８０ ５ ０ ５ ０ ６ Ｏ ２ ６ ０ ４０ ２ ０ ３ ０ ３ ０ ４ ０ ４ ０ ４ ２ ６ Ｏ
承台大体积砼水化热分析计算书
目录1 计算依据 (1)2 工程概况 (1)3 承台混凝土施工 (1)4 承台温控分析 (1)4.1冷却水管设计 (1)4.2监测点布设 (3)4.3仿真分析 (4)4.3.1 仿真建模与分析过程 (5)4.3.2 模型基本数据 (5)4.4仿真分析结果 (7)4.4.1 冷却管水温情况 (7)4.4.2 承台温度情况 (9)4.4.3 承台应力情况 (10)4.4.4 监控点时程图 (14)****公铁两用桥承台大体积砼水化热分析计算书1 计算依据1.1 《****公铁两用桥设计图》；1.2 《建筑施工计算手册》；1.3 《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（2005）175；1.4 《铁路工程结构混凝土强度检测规程》TB10426-2004；1.5 MIDAS软件2012版。
2 工程概况****公铁两用桥施工起讫里程为DK41+910.6～DK423+703.03，全长1792.42m。
主墩最大承台为50.45×24.2（纵桥向）×6m（下层厚）的整体式钢筋混凝土结构，承台混凝土采用C40混凝土，总方量7325.34m3。
3 承台混凝土施工在南大堤南侧设2台HZS180型混凝土拌和站，盘容量3 .0m3，每盘料的搅拌时间是120s，一个站正常情况下生产20 盘（共60 m3）混凝土，每个拌合站混凝土的每小时的生产量可达60 m3。
根据大体积温控设计、承台混凝土方量以及粗细集料的储存能力，将承台分2层进行浇筑：第1次浇筑高度3m，混凝土方量3662.67m3，浇注速度为120m3/h左右，浇注时间约31h；第2次浇筑高度3m，混凝土方量3662.67m3，浇注速度为120m3/h左右，浇注时间约31h。
4 承台温控分析采用大型有限元MIDAS软件来计算该承台施工期内部温度场及仿真应力场，并根据计算结果制定不出现有害温度裂缝的温控标准和相应的温控措施。
该软件能够模拟混凝土的浇注、成长过程，能考虑到分层分块浇筑、分层厚度、浇筑温度、施工间歇期、混凝土水化热的散发规律、养护方式、冷却水管降温、外界气温变化、混凝土及基岩弹模变化、混凝土徐变等复杂因素。
斜拉桥大体积混凝土浇筑水化热温度监测及分析
近 年来 随着 大跨 度 桥 梁 的建 设 ， 梁 工程 中大 体 桥
积混 凝 土的采用 日益 增 多 ， 化 热 产 生 的温 度 应 力 和 水 由此 引起 的温 度裂 缝 问题 引起 了众 多学者 的关 注 。文
陈 强 彭 学理 马 林 牛 斌 ， ， ，
（ ． 道科学研究 院 铁道建筑研究 所 ， 京 １铁 北 １０８ ；２ 武 汉 铁 路 局 宜 万 线 总 指 挥 部 ， ００ １ ． 湖北 恩 施 ４ ５０ ） ４ ００
摘要： 对北 方某斜拉 桥 主墩 承 台 、 体上 盘 、 梁墩 固结 实体 段及 “ ” 形塔 脚 部位 的 大体 积 混凝 土 浇 转 塔 人 字
称埋 设 ５个 温 度 传 感 器 （ ２ 共 ０个 ） ３３ ４４截 面 分 别 ，－ 、． 在 主跨 侧 和边跨 侧 距 塔 脚 ２ ５ｉ ， 预 埋 ９个 单 独 ． ｎ处 各
。
为减小 温度 裂 缝 的发 生 ， 了在 水 泥 中掺 加适 量 除
的粉煤 灰 、 水剂 、 减 缓凝 剂 ， 并严 格 控 制 混 凝 土 入模 温
献 ［］ １ 对彩 虹大 桥 主墩 承 台的 大 体积 混 凝 土 的施 工 工 艺 及水 化热处 理措 施 进行 了详 细 介 绍 ； 献 ［ ］～［ ］ 文 ２ ４
对 预应力 混凝 土箱 梁 的水化 热温 度 问题进 行 了试验 研
田
卜１ ２ ２ 面 —截 ５５ — 藏面 ６ ６ 面 －截 注 ： 一温度 传蓐嚣 ・ — Ｏ － 摄弦应变计
次 ，０ １０～２０ｈ内每隔 ４ｈ测 １次 ， ０ 其后 测 试 时 间间 隔
承台大体积混凝土水化热分析
承台大体积混凝土水化热分析【摘要】本文采用三维有限元软件MIDAS/CIVIL对承台的水化热过程进行计算分析，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。
总结了影响大体积混凝土温度应力的几个因素，对施工中相应的措施进行了论述和探讨。
【关键词】大体积混凝土；水化热;有限元MIDAS/CIVIL；温度应力；管冷【中图分类号】TV91【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2017）12-0194-02大体积混凝土施工的关键在于混凝土水化热的控制，温度应力是造成大体积混凝土表面开裂的主要原因之一。
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。
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。
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。
工程中一般从原材料、施工工艺和散热降温等方面采取相应的技术措施来保证大体积混凝土的实际温差在允许温差范围内，从而有效控制温度应力的变化及温度裂缝的产生。
1.工程概况本工程位于郑州市陇海路跨南水北调总干渠处，跨越南水北调中线工程总干渠及贾鲁河倒虹吸。
南辅道跨度为：94+160+94=348m，北辅道跨度为：90+150+90=330m，采用挂篮悬臂浇筑施工。
南北辅道8个主墩承台长16.3m，宽15.1m，高4.5m，采用C30混凝土，单个承台混凝土方量达1108m3，该承台属于大体积混凝土结构，对温控措施要求严格。
因此，在施工前需要对承台混凝土进行水化热进行仿真分析，计算出温度及应力的分布。
2.承台的有限元模型建立采用有限元软件MIDAS/CIVIL模拟辅道承台建立有限元模型，由于模型具有对称性，为了便于分析，取承台1/4模型进行建模和分析。
桥墩承台大体积砼控温分析
桥墩承台大体积砼控温分析文章主要针对某斜拉桥主墩承台大体积砼水化热问题，通过对比分析未采取控温措施及采取控温措施设置冷凝管两种工况下空间有限元仿真计算结果，表明采用冷凝管的控温措施对大体积砼承台浇筑过程降低水化热效应明显，最后结合分析结果提出具体合理的控温措施，以确保大体积砼承台浇筑过程的安全可靠。
标签：大体积砼；水化热；冷凝管；控温措施砼硬化过程中产生水化热作用，直接导致砼内部升温，又在环境温度作用下逐渐下降，直至达到稳定。
由于砼导温系数小，大体积砼整体降温及非线性温度场，受内外部边界约束影响较大，产生较大的温度应力。
当温度应力超出同龄期砼的抗拉强度，可能导致温度裂缝。
为了更清楚地了解大体积砼水化热对承台结构产生的影响，以某斜拉桥主墩承台大体积砼工程为研究背景，采用空间有限元软件MIDAS对比分析未采取控温措施及采取控温措施设置冷凝管两种工况下空间有限元仿真温度和应力的计算结果进行了对比分析。
1 工程概况依托工程桥梁主墩承台设计采用两层，上承台高 2.0m，为梯形棱台结构，顶面尺寸为17.0×10.0m，底部尺寸为21.0×14.0m，下承台高4.0m，为矩形结构，尺寸为23.6×18.6m。
总砼用量2220立方米。
承台施工过程中，采用冷凝管进行整体控温。
冷却管材质选用铸铁管，具有导热性好、强度高等特点，公称直径30mm。
（图1）2 建立计算模型承台采用实体温度单元，定义砼的热性能参数（导温系数K=9.34kJ/m·h·℃，比热C=0.98kJ/m·h·℃），根据砼配合比属性定义热源函数[1]。
选取单元边长进行网格化处理，结合实际施工流程，模拟实际对流、水化热及施加荷载，确定边界条件[2][3]。
3 计算结果分析3.1 温度云计算温度云计算结果表明：（1）在有无设置管冷环境下，最高温度点位置均出现在承台内部核心。
（2）最高温度均发生在砼浇注后20h左右。
承台大体积混凝土水化热分析及温控措施
承台大体积混凝土水化热分析及温控措施查国鹏;李海洋;王佐才;李猛【期刊名称】《安徽建筑工业学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(026)001【摘要】大体积混凝土会产生大量的水化热导致结构裂缝的出现,对结构的耐久性和承载力产生不利影响,因此需要采取控制措施,减少混凝土内部的梯度温度,控制大体积混凝土结构在施工过程中裂缝的产生.论文采取混凝土内部布置管冷的措施来降低承台大体积混凝土结构在施工过程中产生的水化热,控制混凝土温度裂缝.利用Midas/Civil有限元软件的水化热计算模块进行水阳江特大桥承台大体积混凝土结构的数值模拟,通过无管冷和有管冷的对比分析,确定布置管冷的必要性.研究进水温度、水流量等参数对承台大体积混凝土结构的水化热影响,确定管冷合理的参数取值.分析浇注温度对承台施工过程中温度效应的影响,确定合适的浇筑温度.通过优化分析得到浇筑温度为15℃、进水温度10℃和管冷水流量为2 m3/h时,其冷却的效果较好并满足规范要求.通过合理的管冷布置和必要的温控措施,能够有效地降低施工中内部温度并且符合工程的实际要求.【总页数】8页(P28-34,39)【作者】查国鹏;李海洋;王佐才;李猛【作者单位】合肥工业大学土木与水利工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学土木与水利工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学土木与水利工程学院,安徽合肥 230009;济南城建集团有限公司,山东济南 250031【正文语种】中文【中图分类】TU753【相关文献】1.桥梁承台大体积混凝土水化热分析及温控措施 [J], 罗庚;胡宝生;辛国平2.桥梁承台大体积混凝土水化热分析及温控措施研究 [J], 郑祥斌3.承台大体积混凝土水化热分析及温控措施 [J], 查国鹏;李海洋;王佐才;李猛;;;;4.悬索桥承台大体积混凝土水化热分析及温控措施研究 [J], 李庆达; 闫永伟5.大体积混凝土承台水化热分析及温控措施研究 [J], 李晓东因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
桥梁承台基础大体积混凝土水化热温度分析与控制
桥梁承台基础大体积混凝土水化热温度分析与控制摘要:混凝土在浇筑后，由于水泥水化热而产生的温度应力，容易导致混凝土产生裂缝。
因此，必须对混凝土水化热温度进行分析，进而采取控制措施以防范裂缝的出现。
本文结合桥梁承台基础大体积混凝土工程实例，对水化热温度进行了分析，论述了施工中的温控措施，有效控制温度裂缝的出现，可供参考。
关键词:大体积混凝土；水化热温度；监测；控制众所周知，混凝土是应用最为广泛的工程结构材料。
近年来，随着交通建设事业的发展，大型、复杂的桥梁工程大量出现，使得大体积混凝土在桥梁的基础中得到了广泛的应用。
大体积混凝土在浇筑后，由于水泥水化热，内部温度上升，在一定约束条件下会产生较大的温度应力，导致混凝土产生裂缝，影响工程质量。
因此，在施工中如何控制水化热温度，采取相应的温控措施，避免混凝土出现有害的温度裂缝是保证工程质量的首要问题。
某桥梁墩承台尺寸为13.6m×15.2m×4.0m，一个承台约C30混凝土836m3，属于大体积混凝土。
为保证桥梁承台大体积混凝土工程质量，对桥梁承台基础大体积混凝土水化热温度分析与控制。
1 承台水化热有限元分析1.1 有限元模型建模时周边地基土尺寸取为19.2m×17.6m×4.0m，模型中考虑了冷却水管，有限元模型见图1。
图1 承台水化热分析有限元模型1.2 相关计算参数桥梁承台大体积混凝土理论配合比见表1。
表1 承台混凝土理论配合比kg/m3根据施工方案，承台混凝土四周采用钢模板，顶面混凝土保温材料为30mm 厚棉被和0.1mm厚塑料布。
保温材料导热系数见表2。
模型环境温度取为固定值18℃，地基边界为固定温度条件，温度值也取18℃。
冷却水管内径0.048m，水流速度为0.6m/s。
表2 保温材料导热系数1.3 计算结果及分析为了研究承台大体积混凝土内部和表面温度发展，在有限元分析和现场测试中分别取1/4承台的顶面、深2m，深4m处各8个测点进行研究。
某桥承台混凝土水化热有限元分析
１ ８
桥梁检测 与加 固
２ ０ １ ３ ， ６ （ １ ）
在进行 混凝 土水 化 热 分 析 时 ， 还有 ３个 重 要 函
混凝 土初始 浇筑温 度 ２ ７℃ 。 （ ２ ）温度荷 载 。丁（ ￡ ） 一４ ０ ． ４ ×（ １ 一ｅ ・ ） ， ｔ 为
数需 要计算 确定 ， 分别 是混凝 土绝 热升 温 曲线 、 弹性
模量 增长 曲线 、 混凝 土抗拉 强度 增长 曲线 。 ２ ． ３ 温度计 算边 界条件
混凝 土浇 筑完成 时 间（ 单位 ： ｄ ） 。 （ ３ ）管冷参 数 。冷却水 温度 １ ５ ｏ Ｃ； 冷却 水 流速
在求解 温度 场问题时常用 的 ３ 类边 界条件如下 。 （ １ ）第 １ 类 边 界条件 。混凝 土表 面温度 ， ，是 时
应时放 出的热量会 导致混 凝土温 度升 高 ， 但 由于 内 、 外部热 量扩散速度不 同 、 外部约束条件 的存在 以及 混凝 土弹性模量 随着龄期增 长等 因素导致 混凝 土产生 温度 应力 。以某桥承 台为例 ， 对承 台混凝 土水化热进 行有 限元模 拟分 析 ， 求解 出 承 台混凝土施工期 间的温度场及应力场 ， 并 根据应力分布特 点制定有针对性 的温度控制和温度裂缝预 防措施 ， 取得 了 良
图 １ 承 台 平 面 结 构 示 意
候条件 、 混凝土的热学性能按热传导原理求出温 度 场后 ， 再由温度场分布情况 、 混凝土结构约束条件以 及 混 凝土 性能 参数 （ 如 弹性 模 量 、 线膨胀系数等） 得
２ ８ ０
表 １ 承台Ｃ ３ ０混凝土配合 比
水泥 粉煤灰
１ ２ ０
间 ｒ的已知 函数 ： 丁（ ｒ ）＝ 厂 （ ｒ ） 。 （ ２ ）第 ２类 边 界条 件 。混 凝土 表 面 的热流 量 是 时 间 的 已知 函数 ， 即 －Ａ Ｏ Ｔ／ ３ ｎ一 ． 厂 （ ｒ ） 。 其中， 为导 热 系数 ， 若表 面 是绝 热 的 ， 则有 ３ Ｔ ／ ３ ｎ一 ０ ， 即为 绝 热 边界 条件 。为 了节省 计算 量 ， 在建 立 承 台模 型 时 ，
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。
承台大体积混凝土水化热分析及温控措施
承台大体积混凝土水化热分析及温控措施摘要：大体积混凝土承台在浇筑过程中，水泥的水化作用使混凝土温度迅速上升，释放大量热量，由于混凝土导热性能差，内部热量难以散发，易造成承台内表温差较大、局部拉应力超限、混凝土表面出现温度裂缝现象，从而影响结构的正常使用。
承台是连接基础与桥墩的重要受力构件，为保证其施工质量，必须采取相应的施工措施，控制有害裂缝的出现及发展。
关键词：承台；大体积混凝土；水化热；温控措施1承台大体积混凝土水化热影响因素1.1水泥的种类、细度及用量水泥的种类对大体积混凝土的绝热温升有直接影响。
不同种类的水泥其矿物组成也不相同，C3A 和C3S 含量高的水泥早期水化速率较快，水泥水化产生的水化热较多。
采用低热硅酸盐水泥可以降低混凝土内部的绝热温升，同时也可以延缓大体积混凝土中心达到最高温度的时间。
水泥细度也是影响水泥水化热的重要因素，随着水泥细度的增加，水泥比表面积增大，早期水化速率升高，水化热增加。
水泥用量也会影响混凝土内部的绝热温升，水泥用量越多，产生的水化热越多，混凝土内部的绝热温升越高。
当混凝土中胶凝材料用量由480 kg /m3 降低到430 kg /m3 时，混凝土绝热温升降低3～4 ℃。
1.2矿物掺合料的种类及用量混凝土中常用的矿物掺合料有活性掺合料和惰性掺合料。
活性掺合料主要有粉煤灰、矿渣粉、硅灰等。
粉煤灰经常用于大体积混凝土中，当粉煤灰掺量超过胶凝材料总量的25%时，对混凝土强度和温升有较大的影响，掺30% 粉煤灰比不掺粉煤灰时温升降低7 ℃。
混凝土中单掺硅灰时前期加快水泥水化，但降低混凝土总的水化热。
采用热导式量热分析法研究了石灰石粉对水化热的影响，掺入石灰石粉的水泥试样水化诱导期和加速期的结束时间均早于不掺石灰石粉试样，说明石灰石粉能够促进水泥的水化，其原因是石灰石粉在水泥水化反应中起晶核作用，诱导水泥的水化产物析晶，加速水泥水化。
1.3水灰比水灰比对水泥水化温升存在一定的影响。
桥梁承台混凝土水化热仿真分析
２ ２ 混凝 土的绝 热温 升 ．
假 定？凝 土处 于上下 左右 都不 能散 发热量 的绝 昆
热状态 。混凝 土 内 的温 度持 续 上 升 ， 随时 间上 升 的
规律 由下式决 定 ：
丁，￡ （ ）一 Ｗ ｏ １ Ｑ（
一
直 为工程 结构界 所关 注 。 传 统 的近似公 式法 和 图表计 算混 凝土 温度 变化
状态， 约束 应力 很 低 。升 温 阶段 自约 束应 力可 按 文
２ 基 本原 理 与方 程
２ １ 温 度场基 本方 程 ．
献［］ １计算 。
３ 分 析 实 例
３ １ 工程概 况 ．
三维 不稳定 温 度场 热 传 导 问题 ， 区 域 Ｒ 内 ｔ 在
时刻 的温 度 Ｔ（ ， ｔ 满 足下列 微分 方程 ： Ｘ， ，）
图 ２ 有 限 元 模 型 图
及干缩影响等。 （ ）边 界条 件 的处 理 。对称 面上按 绝 热边 界条 ２
件处理 ， 凝 土 与 空 气 接 触 的 边 界 为 第 三 类 边 界 混 条件 。
：
Ｐ ） —
（） ２ （） ３
绝热最 高温 升 ： 一 ： ＿ Ｑｏ 丁， Ｗ
虽然 简单 ， 但误差 较 大 ： 不能考 虑各种 复杂 的材料 特 性 、 界条 件和施 工 方 法 ； 算 假 定 太多 ， 符 合 工 边 计 不 程实 际情况 ； 能推算 混凝 土 内部温 度场分 布等 等 。 不
张玉新 ， 苟
季， 廖宸锋 ： 桥梁承 台混凝土水化热仿真分析
相结合 。其 中， 号桥墩在 ２０ 年 ６ ３ ０５ 月洪峰期 间遭 遇船 只多 次撞 击 ， 导致 北 岸 ３号 墩 两 根 柱桩 出现 多 处贯穿墩身的水平裂缝。则需要对其进行加 固， 主 要内容为 ： 在与 ４ 号墩同标高加一承台（ × × 长 宽 高 ＝１ ． ｍ× ２ｍ ， ３６ ５ ｍ× ）混凝土体积为 １６ ３承台 ３ ； ｍ 下围绕 ３ 号墩 Ａ柱（ 上游） Ｂ柱（ 和 下游 ） 周围各补 ４ 个直径为 １００ｍ 的钻孔灌 注桩 ， ０ ｍ 混凝 土强度等 级为 Ｃ ０ 如 图 １ 示 。 ３， 所
承台大体积混凝土施工水化热分析
构， 采用 强度等级 为 Ｃ ０混凝土 ， 台平面尺 寸 为 ５ ． ３ 承 ３０
ｍ ５ ５ ， ５ ５ｎ 承 台下基 础为 ５ ×２ ． 厚 ． 。 ｍ ｌ ０根直 径 ２ ０ ． ｍ的 钻孔 灌注桩 。
承 台中心 的水化 热温度 变 化值 。承 台水 化热 温度 测量
单 位 ： ｍ ｃ
图 ３ 承 台 中心 温 度 测 点 布 置 立 面
边 界条 件为 混凝 土表 面与 周 围环 紧介 质之 间温度
相 互传递 的规 律 。有 以下 四类边 界条 件 。
测 温 仪 器
测 温监 测传 感 器采 用 光 纤光 栅传 感 器 ，光 纤 光栅
传感器 具 有抗 电磁 干扰 、 高灵 敏度 、 温 性好 、 耐 耐腐 蚀 、 尺寸 小等 优 点 。当光 纤光 栅所 处 环境 的温度 、 应力 、 应 变或 其他 物理 量发 生 变化 时 ，光 栅 的周 期 或纤 芯 折射 率发生变化 ， 而 使反射光 的波长 发生变化 ， 从 通 过测量 反射 光波 长 的变化 来获 得待 测物 理量 的数 据 。
若表 面 为绝热 的， 则有
一
入
－０
第三 类边 界 条件 。当混凝 土与 空气接 触 时 ， 定经 假
过 混 凝 土 表 面 的热 量 与 混 凝 土 表 面 温度 与 气 温
之 差成 即
一
看成 内部 有热 源 的连 续均 匀 介质 瞬态 温 度 场 ，瞬 态温
度场 的计 算 实质 是求 解三 维 热传 导 方程 在 特 定 的边 界 条件和 初 始条件 下 的求解 ， 维热传 导方程 为 三
种 情况 。 （） ＝ １ ｔＯ时 ， 始 温 度 均 是 坐 标 （， ｚ 的 已知 函 初 ） 数， 即
斜拉桥大体积混凝土浇筑水化热温度监测及分析
斜拉桥大体积混凝土浇筑水化热温度监测及分析
陈强;彭学理;马林;牛斌
【期刊名称】《铁道建筑》
【年(卷),期】2007(000)010
【摘要】对北方某斜拉桥主墩承台、转体上盘、塔梁墩固结实体段及"人"字形塔脚部位的大体积混凝土浇筑过程中的水化热温度进行测试,实时掌握水化热温度发展规律,通过添加适当的粉煤灰、减水剂、缓凝剂、控制混凝土入模温度和内部设置冷却水管等措施,能够有效地控制大体积混凝土浇筑施工过程中核心与表面的温差,避免温度裂缝的产生.
【总页数】3页(P1-3)
【作者】陈强;彭学理;马林;牛斌
【作者单位】铁道科学研究院,铁道建筑研究所,北京,100081;武汉铁路局,宜万线总指挥部,湖北,恩施,445000;铁道科学研究院,铁道建筑研究所,北京,100081;铁道科学研究院,铁道建筑研究所,北京,100081
【正文语种】中文
【中图分类】U448.27
【相关文献】
1.大体积混凝土浇筑的水化热温度影响案例分析 [J], 刘万里;郑炜
2.斜拉桥塔柱水化热温度应力分析 [J], 赵亚龙;彭敬磊;阙育梅
3.斜拉桥承台大体积混凝土水化热温度场数值模拟及监测分析 [J], 孙勇琦;陈丽婷;
胡峰强;;;
4.斜拉桥π形混凝土主梁水化热温度场分析 [J], 喻桥;董必昌;杨吉新
5.非对称预应力混凝土箱梁水化热温度及应变监测与分析 [J], 王福兴
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铁路斜拉桥承台大体积混凝土水化热温度-应力场研究
预先制定 的温控措施的适用性 ， 对于相近 结构 的设计 、 工以及提 高工程的可靠性和耐久性具有参考价值 。 施
关键词 ： 大体 积 混 凝 土 ； 化 热 ； 应 力 ； 水 热 温度 裂缝 ； 控 温
ห้องสมุดไป่ตู้
中图 分 类 号 ：Ｕ ７ Ｔ ３５
文 献 标 志 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：６ ２— ０ ９ ２ １ ）２— ０ ７— ７ １７ ７ ２ （ ０ １ ０ ０２ ０
ｓｉ ａ ｐｏ ｅｓｕ ｔ ａ ｒｌ ｂｌｙａｄｐｏｉｅｒｆ ｅｃ ｒｄ ｓ ｎａｄｅ ｇ ｅｒ ｇｏ ｅｓ ｉ ｒｐｏ ｃ ． ｕｔ ｃｎｉ ｒｖ ｔ ｃ ｒｌ ｅｉ ｉｔ ｎ ｒｖｄ ｅ ｎ ｅｆ ｅｉ ｎ ｎｉ ｅ ｎ ｆ ｈ ｉ ｌ ｒ ｅｔ ｓ ｍ ｒ ｕ ａ ｉ ｅｒ ｏ ｇ ｎ ｉ ｔ ｍ ａ ｊ ｓ
元 数 值 模 拟 及 现 场 实测 ， 到 了 混凝 土 水化 热 发 展 的 时程 曲线 及 一 般 规 律 ， 得 并研 究 了混凝 土 内部 温 度 梯 度 沿 承 台厚 度 方 向 和 平 面 长度 方 向随 龄 期 增 长 的 变化 情 况 ， 以及 承 台 边缘 部 位 混 凝 土 的 热 应 力 分 布 规 律 。数 值 分 析 和 现 场 实 测 结 果 验 证 了
第 ８卷
第 ２期
铁 道 科 学 与 工 程 学 报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＲＡＩ ＼ Ｙ Ｌ ～Ａ ＳＣＩ ＮＣＥ ＡＮＤ ＥＮＧＩ Ｅ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｖｏ１８ ＮＯ． ． ２
２１ ０ １年 ４月
Ａ ｒ ２ １ ｐ Ｏｌ
铁 路 斜 拉 桥 承 台 大 体 积 混 凝 土 水 化 热 温 一应 力 场 研 究 度
某长江大桥承台浇注混凝土水化热分析
中渡长江大桥南、北桥塔承台施工大体积混凝土水化热温度场及温度应力分析计算：穆哲复核：项目负责审核：中建六局中渡长江大桥项目部2012年11月目录1．工程概况 (1)2．热工计算参数计算 (3)2.1混凝土热学性能计算 (3)2.2温度计算边界条件 (4)2.3混凝土表面放热系数 (5)2.4混凝土各种热工计算参数汇总 (6)3．计算模型建立 (7)4．温度场计算结果与分析 (8)4.1温度场计算结果 (8)5．温度应力场计算与分析 (12)5.1概述 (12)5.2温度应力产生的原理 (13)5.3温度应力的发展过程 (15)5.4混凝土的弹性模量 (15)5.5混凝土的抗拉强度 (17)5.6温度应力计算结果 (18)6．温控措施 (25)6.1温控措施 (25)1．工程概况中渡长江大桥位于长江河道江津段，江津段由三个较大的反向链接的弯道组成，近似“几”字，江津城区河段又称几江河段，故中渡长江大桥又称几江长江大桥。
南、北岸主塔跨度为600m，承台靠近防洪堤，远离通航航道，有利船舶通行和桥塔自身的安全。
矩形承台平面尺寸为22.5m×16.5m，承台高为6m。
南、北岸主墩共计48根桩基，均为桩径2.8m，其中南岸主墩Z2墩桩长45m，桩顶标高为180.34m；北岸主墩Z3墩桩长29m，桩顶标高为185.42m。
主要考虑采用冲击钻孔灌注桩。
混凝土浇筑按照大体积混凝土施工工艺进行，采取循环冷却水管和保温蓄热养护等一系列技术措施，冷却水管在浇注混凝土时即开始浇注冷水，连续通水14天。
控制混凝土内部因水化热引起的绝热温升，防止内外温差过大产生的有害裂纹，确保大体积混凝土质量。
具体施工步骤如下：2．热工计算参数计算承台施工用C35混凝土，经过优化后的配合比见表2.1。
2.1 承台C35混凝土配合比由于本配合比没有进行热工试验，测定其热工参数，因此，本报告关于热工计算参数取值是参考经验数值确定的，主要参考了以下资料：● 《大体积混凝土温度应力计算与温度控制》，朱佰芳著，中国电力出版社，2003年。
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斜拉桥主塔承台混凝土施工水化热分析
（中铁南方东莞投资有限公司广东 523918）
摘要：运用三维有限元分析软件midas/civil对大体积混凝土承台进行水化热分析，按照实际冷却水管的布置、水流情况、边界条件、实际施工过程等因素进行了全程水化热温度场的仿真分析，并与实测数据进行比较。
结果表明仿真分析很好的反映了水化热变化规律，可供类似大体积混凝土施工借鉴参考。
关键词：有限元承台水化热
1.工程概况
重庆快速路三纵线红岩村嘉陵江大桥至五台山立交段工程是重
庆市快速路网的重要组成部分，在红岩村处设立的红岩村嘉陵江大桥为路轨两用桥，北与建新西路、北滨路、红石路、盘溪路衔接，南与嘉陵路、牛滴路衔接，为高低塔双索面钢桁梁斜拉桥，主桥全长720m，主跨375m，主塔基础为混凝土桩、承台结构。
p3主塔承台采用圆形截面，直径24m，高度6m，一次性浇注混凝土量达到2700m3，混凝土设计强度为c30，为防止大体积混凝土在浇注过程中产生裂缝，需要进行混凝土浇注的水化热分析。
2.结构建模与计算分析
本模型采用大型有限元分析软件midas/civil模拟p3主塔承台，承台下为围堰的封底混凝土（c20）。
热源函数是重要的水化热计算参数，其的准确定义是计算分析的前提，正确建立承台与环境热对流、传导模式是计算分析的关键。
热源函数最大绝热温升系数（k）
和导温系数（a）与水泥种类有关，本工程承台采用42.5号低热硅酸盐水泥，每立方米体积水泥用量282kg，考虑气温，浇注温度为25oc，因此可确定热源函数系数：k=41，a=0.759。
相关的计算参数见表1。
表1 混凝土热工计算参数
项目数值
比热 kcal/（kg*[c]）0.25
容重kn/m3 25
热传导率kcal/（m*h[c]） 2.3
对流系数kcal/（m2*h[c]）顶面：8 ，侧面：20
28d抗压强度（mpa）30
28d弹性模量（mpa）3.0×104
热膨胀系数 1.0×10-5
泊松比 0.18
热源函数系数 k=41，a=0.759
实际承台施工在已施工的2m厚封底混凝土之上，在建模的同时建立封底混凝土模型，但不考虑封底混凝土热源系数，如图1所示；承台除顶面外露于空中外，底面和侧面均位于水中，由双壁钢围堰直接作模板，考虑流水和钢模板的对流传导作用及流水温度，底面、侧面对流系数取20kcal/（m2*h*oc），环境温度25oc；顶面对流系数取8 kcal/（m2*h*oc），环境温度25 oc。
为减小内外温差，承台均匀布置了6层φ38mm冷却管，冷却水管的布置见图2。
图1：1/2计算模型图（上层承台，下层封底混凝土）
图2：冷却管布置示意图
大体积混凝土的温度应力是由于浇注混凝土后，水泥的水化反应导致的混凝土体积的收缩或膨胀，在受到内部或外部的约束时产生的。
混凝土水化热引起的应力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部分温度高，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多，此时中心部分会产生拉应力。
外部约束应力是指新浇注的混凝土，由于水化热而产生的体积变化，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有关。
72h温度和应力云图分别见图3、图4，另外选取表面代表点和中心代表点输出温度和应力的时程曲线图，见图5和图6。
图3：72h混凝土温度云图
图4：72h混凝土应力云图
图5：温度时程曲线图
图6：应力时程曲线图
3.水化热分析的使用及验证
根据有限元软件midas/civil分析的得出的结果，可以看出混凝土在3d（72h）左右温度达到最高值，相应的应力值也较大，但均小于相应时段的混凝土容许张拉应力。
从时程图可以看出，50～
150h表面张拉应力是控制温度裂缝的关键，在施工中应采取相应的措施减小该时段的水化热、控制内外温差。
在本工程承台混凝土浇注中，严格执行施工方案，按照要求布置了冷却水管，施工完成后在混凝土表面未发现张拉裂缝，实际测的混凝土温度时程数据与计算值基本符合。
4.结语
采用大型有限元分析软件midas/civil进行大体积混凝土的水化热分析，计算结果能够满足工程需要，在本工程的承台浇注中，由于计算准备、施工组织措施得当，承台温控效果良好，没有出现有害的温度裂缝，确保了大体积混凝土施工的工程质量。
参考文献：
⑴、jtj 041-2000 公路桥涵施工技术规范
⑵、gb50010-2002 混凝土结构设计规范
⑶、gb50204-2002 混凝土结构工程施工质量验收规范
⑷、gbt1499.3-2002 钢筋混凝土用钢筋焊接网
⑸、gbj146-90 粉煤灰混凝土应用技术规范。