大体积混凝土施工过程温度应力场监测及有限元分析

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高层建筑基础大体积混凝土温度场及应力场有限元分析的开题报告

高层建筑基础大体积混凝土温度场及应力场有限元分析的开题报告题目：高层建筑基础大体积混凝土温度场及应力场有限元分析1. 研究背景高层建筑的基础是其稳定性和安全性的重要保障，在建造过程中需要考虑各种因素对基础的影响。

其中，温度是影响混凝土基础的一个重要因素，它会对混凝土的强度和稳定性产生影响。

通过有限元分析，可以研究高层建筑基础大体积混凝土的温度场及应力场，评估其在不同温度下的稳定性，为实际建造提供有力的技术支持。

2. 研究目的本文旨在通过有限元分析，研究高层建筑基础大体积混凝土的温度场及应力场，探究温度变化对混凝土基础的影响，为实际建造提供参考。

3. 研究内容3.1 文献综述对近年来有关高层建筑基础的研究成果进行回顾和总结，包括混凝土的物理性质、温度变化对混凝土的影响等方面，为后续研究提供理论基础。

3.2 模型建立建立高层建筑基础大体积混凝土的有限元模型，包括模型的几何形状、材料性质、荷载及边界条件等。

3.3 温度场仿真通过有限元方法仿真高层建筑基础大体积混凝土在不同温度下的温度场分布，并分析温度变化对混凝土的影响。

3.4 应力场仿真在温度场仿真的基础上，进一步分析高层建筑基础大体积混凝土在不同温度下的应力分布及产生的变形，评估其稳定性。

3.5 结果分析分析仿真结果，比较不同温度下高层建筑基础大体积混凝土的力学性能及稳定性，为实际建造提供参考。

4. 研究计划本研究计划分为以下阶段：(1) 确定研究内容及目标；(2) 进行文献综述，了解相关研究现状；(3) 建立高层建筑基础大体积混凝土的有限元模型；(4) 进行温度场和应力场仿真分析；(5) 分析仿真结果，撰写论文；(6) 论文整理和修改。

预计完成时间为1年。

混凝土结构温度场和温度应力的有限元分析的开题报告

混凝土结构温度场和温度应力的有限元分析的开题报告1. 研究背景混凝土结构作为一种常见的建筑材料，其温度场和温度应力的研究对建筑工程具有重要意义。

在混凝土的生产、运输、安装和使用过程中，其受到外界温度影响，温度的变化会影响混凝土结构的稳定性和安全性。

因此，在混凝土结构的设计和工程监测中，温度场和温度应力的研究是必要的。

2. 研究目的本研究旨在探讨混凝土结构温度场和温度应力的有限元分析方法，通过建立数值模型，模拟混凝土结构在不同温度下的变形和破坏过程。

同时，通过对温度场和温度应力的分析，揭示混凝土结构受温度影响的规律，为混凝土结构的设计和工程监测提供理论依据。

3. 研究内容（1）混凝土结构的基本性质与温度特性分析。

（2）建立混凝土结构温度场和温度应力的有限元分析模型。

（3）分析混凝土结构在不同温度下的变形和破坏过程，研究温度场和温度应力的分布。

（4）分析不同参数对混凝土结构温度场和温度应力的影响。

（5）通过实例分析验证建立的有限元分析模型的准确性和可靠性。

4. 研究方法和技术路线本研究采用有限元方法进行数值模拟，通过建立混凝土结构的有限元模型，利用ANSYS软件对温度场和温度应力进行分析。

具体的技术路线如下：（1）建立数值模型：对混凝土结构进行设计，绘制结构图并建立有限元模型。

（2）设置边界条件：确定温度载荷并设置结构的固定边界和自由边界条件。

（3）进行有限元分析计算：通过ANSYS软件进行温度场和温度应力的分析计算。

（4）分析模拟结果：对模拟结果进行分析，在不同温度下分析混凝土结构的变形和破坏过程，研究温度场和温度应力的分布规律。

（5）验证模拟结果：通过实验或现场监测验证模拟结果的准确性和可靠性。

5. 预期成果本研究的预期成果包括以下方面：（1）建立混凝土结构温度场和温度应力的有限元分析模型。

（2）分析不同参数对混凝土结构温度场和温度应力的影响。

（3）研究混凝土结构在不同温度下的变形和破坏过程，揭示温度场和温度应力的分布规律。

大体积混凝土结构三维温度场、应力场有限元分析

ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｂｙｈｅａｔｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅａｇｅａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｆｅｌｄｂｅｃｏｍｅｓｓｔａｂｌｅ．
Ｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｅｓｓｌｅａｄｓｔｏｃｒａｃｋｉｎｇｉｎｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｗｈｉｃｈａｐｐｅａｉｒｎｇｉｎｔｈｅｐｌａｃｅｏｆｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｅｘｔｅｒｎａｌｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ．ＫｅｙＷｏｒｓ：ｄｍａｓｓｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｈｙｄｒａｔｉｏｎｈｅａｔ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄ；ｓｔｒｅｓｓｉｆｅｔｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｆａｃｔｏｒｓａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｔａｇｅｓ．Ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓｔｈｅｌａｗｔｈａｔｉｓｈｉｇｈｉｎｉｎｔｅｒｎａｌａｎｄｌｏｗｉｎｅｘｔｅｒｎａｌａｔｔｈｅｂｅｇｉｎｎｉｎｇｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ，ａｎｄｔｈｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｈｅａｔｇｒａｄｕａｌｌｙｓｐｒｅａｄｓｔｏ

大体积混凝土施工期的水化热温度场及温度应力研究

大体积混凝土施工期的水化热温度场及温度应力研究
大体积混凝土是指使用比普通混凝土更大骨料比例配合少量水泥制成的砂浆。

水化热
问题是影响大体积混凝土施工期温度应力及长期性能的重要因素。

大体积混凝土施工期的
水化热温度场及温度应力分析建立在大体积混凝土水化热宏观机理的基础上，以理性的数
学建模方式及模拟的计算分析方法，能够准确反映出大体积混凝土施工期的水化热特性和
温度应力性质特征。

一般来说，利用数值模拟方法分析大体积混凝土施工期温度应力，可以使用有限元、
质量守恒流体动力学（CFD）技术和偏微分方程（PDE）技术来预测大体积混凝土的水化热
温度场及温度应力状态。

CFD技术: 用有限元技术拟建声速矩阵，并通过一系列迭代计算
生成温度场；PDE技术：则建立大体积混凝土的热传导热力学模型，利用邻域法求解热力
学模型，计算出整个结构的温度分布。

结合热力学理论及精细数值模拟，分析大体积混凝土施工期温度应力，可以确定施工
期的温度场及温度应力，从而指导实际的施工操作，降低施工期温度应力对混凝土的不良
影响。

同时，数值模拟有助于深入认识大体积混凝土水化热过程及可能产生的温度应力，
从而针对性地制定合理的施工技术，为大体积混凝土长期性能的研究提供有力的科学指导。

因此，通过精细计算模拟分析大体积混凝土施工期的水化热温度场及温度应力，可以
给施工提供有力的科学指导，使大体积混凝土施工期温度应力不致造成混凝土的过快冷却，同时不欠加冷缩裂，以及能够冷却到安全的施工温度范围。

大体积混凝土现场监测与温控分析

河南建材201812023年第6期大体积混凝土现场监测与温控分析张大科浙江经纬检测有限公司（325000）摘要:随着建筑施工技术的迅速发展，施工建设中不断涌现出大体积混凝土结构的基础，大体积混凝土现场温度监测中，合理布置监测点对大体积混凝土内部温度控制提供了重要的依据，规范的现场监测与温控数据分析能有效预防和及时修正大体积混凝土内部温度，能保障大体积混凝土结构安全性能和延长使用寿命。

文章主要结合（GB50496—2018）、（GB/T51028—2015）以及多年大体积混凝土温控现场监测过程的经验分析，希望能为从事温控监测的相关人员提供一些经验和帮助。

关键词:温控分析；大体积混凝土现场监测；温度变化趋势图1大体积混凝土概况大体积混凝土是指混凝土结构中最小几何尺寸≥1m，或可能由于混凝土中胶凝材料收缩而导致有害裂缝产生及水化引起的温度变化的混凝土。

大体积混凝土由于结构其截面尺寸较大而导热系数较低，由于内部产生的热量很难在短时间内散发，因此在中心位置很容易形成高温带，导致内外温差较大。

在高温中凝结硬化的混凝土后期强度很容易降低，易形成混凝土裂缝，降低了结构承载力。

及时做好保温降温措施，可以有效避免大体积混凝土出现裂缝，保证结构的安全性能。

2大体积混凝土的基本特征1）大体积混凝土中的结构尺寸大，配置着较密的配筋，防水和质量都要求很高。

2）大体积混凝土结构适用于地下或半地下建筑结构，有着良好抗渗性和耐久性，常处于与水接触或潮湿的环境下，有部分结构还需要有抗冲击、抗震动和耐侵蚀性等要求。

3）大体积混凝土对混凝土强度等级要求比较高，水泥用量也较大。

要进行配合比优化、预防控制水化热和收缩，防止结构混凝土出现开裂。

4）大体积混凝土水化热不易散发，从而使内部温度升温较快，容易出现裂缝。

采取相应措施解决或处理水泥产生水化热时造成的混凝土体积变化，减少出现混凝土结构裂缝情况。

由于大体积混凝土结构存在以上特点，所以要确保混凝土浇筑的连贯性、减少施工缝，在防水和质量要求很高情况下，混凝土需要经过严格的配合比试验及外加剂、掺和料的检验[1-4]。

大体积混凝土热工计算及温度场有限元仿真分析

T = 0
0.92 (m T +mT T +mT ) +4.2 Tw(m ) −c1(ωsam +m −ωsam −ωgmg ) +cw(ωsamsaTsa +ωgmT +ωgmg ) ce ce s s sa sa g g w sa g g sa 4.2 mw +0.92 (m +m +m +mg ) ce s sa
λ β
当 1m 厚底板采用 1 层 3cm 阻燃草帘保温时，在 3d 龄期，代入数据可得：
β =
λ——混凝土的导热系数，取 2.33W/m·K； K——计算Байду номын сангаас减系数，可取 2/3； β——保温层的传热系数（W/m·K）；
β= 1 δi 1 ∑ λi + βq
∑
h/ = K λ = 2 × 2.33 = 0.4m β 3 3.88
水化热与温差计算（℃）入模温度 8 8 最高温度 32.6 26.2 表面温度 16.8 12.9 内外温差 15.8 13.3
Tb (t ) = Tq +
4 / h ( H − h/ )∆T(t ) 2 H 4 = −5 + × 0.733× (4.166 − 0.733) × 37.6 = 16.8o C 2 4.166
b
——泵管外保温材料导热系数[W/(m•K)]，草帘被取为 0.14 W/(m•K)；
ωsa—砂子的含水率（%）；ωg—石子的含水率（%）；
cw—水的比热容（kJ/kg·K）； c1—冰的溶解热（kJ/kg）。当骨料温度大于 0℃时，cw=4.2，c1=0；
第 250 页共 369 页
db——泵管外保温层厚度（m），计算时取为 3cm； Dl——混凝土泵管内径（m），计算时取为 122mm； Dw——混凝土泵管外围直径（包括外围保温材料）（m），计算时取为 155mm； ω——透风系数，计算时取 1.35；

大体积混凝土论文有限元分析论文温度场应力论文：大体积混凝土有限元分析温度场及其温度应力

大体积混凝土论文有限元分析论文温度场应力论文：大体积混凝土有限元分析温度场及其温度应力摘要：通过利用结构有限元分析程序midas/civil对一座桥梁承台进行水化热分析研究，总结出大体积混凝土在水化热影响下温度的分布规律以及温度应力的变化规律，对分析结果进行比较和总结，可提出防止混凝土开裂的一些应对措施。

关键词：大体积混凝土;有限元分析;温度场应力1 引言大体积混凝土在现代土木工程施工中的应用已非常普遍, 但却常常出现裂缝和变形, 严重影响了结构的整体性和耐久性。

国内外工程实践表明，防止温度裂缝的关键在于混凝土温度控制和温度应力控制。

目前，关于大体积混凝土的温度计算一般都是利用经验公式计算混凝土的中心最高温度和表面温度，未能考虑混凝土内部温度的连续性和连续变化的外界气温的影响。

在温度应力计算方面，目前施工单位也多采用公式分开计算外约束力和内约束力，这并不能反映出大体积混凝土各处的温度应力分布。

本文针对大体积承台混凝土，根据热传导基本原理以及有限元原理对大体积混凝土温度应力的计算进行理论分析，同时考虑徐变干缩等因素对大体积混凝土变形裂缝的影响无疑对结构设计和施工有很好的指导作用。

2 大体积混凝土温度场及温度应力理论分析2.1 大体积混凝土温度场分析混凝土的温度场的计算与求解，实际上是一个热学问题。

分析大体积混凝土温度场，需要根据当地气候条件、施工方法及混凝土的热学特性，按热传导原理进行计算。

混凝土浇注完成后，混凝土在水泥水化热作用下，可以看成有内部热源强度具有瞬态温度场的连续介质，其瞬态温度场的计算实质是三维非稳态导热方程在特定边界条件下和初始条件的求解。

导热方程为：式中为混凝土瞬时温度；为混凝土导热系数；为混凝土比热；为混凝土容重；为单位体积内水化放出的热量。

要计算确定混凝土内部温度场，首先应选取水泥水化放热规律，再确定水化热生热率：式中,q为水化热；t为龄期；为无穷大时的最终水化热；m为水化系数。

大体积混凝土施工温度监测及其温度应力分析

大体积混凝土施工温度监测及其温度应力分析摘要: 大体积混凝土因自身水化热和环境温度的影响易产生温度裂缝。

监测大体积混凝土温度的变化是工程检测的重要工作。

通过试验室对混凝土施工前的温度的观测, 由温度结果分析得出适宜的施工工艺。

对调整施工工艺后的结构混凝土进行温度观测及温度应力分析,明显的降低了混凝土的温度及应力, 该工程中大体积混凝土温度符合工程的要求和标准。

关键词: 大体积混凝土; 温度观测; 应力1 工程背景1.1 工程简介广西省桂来高速公路黔江特大桥大型承台施工，为防止水化热和环境温度产生温度裂缝使钢筋锈蚀, 混凝土的碳化, 降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

本工程中从原材料、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。

大体积混凝土浇筑最高温度不宜超过80 ℃; 大体积混凝土表面和内部温差控制在设计要求的范围内, 温差不宜超过25 ℃。

本工程通过试验室对混凝土温度的变化进行监控和观测, 由温度变化结果分析得出适宜的施工工艺, 以确保结构混凝土施工的质量。

根据广西省桂来高速公路黔江特大桥大型承台设计要求, 混凝土的浇筑入模温度不得超过32℃。

在混凝土养护期间, 内部最高温度不得高于85 ℃( 施工环境温度较高) , 混凝土内任何相邻1m 的两点温度差值不能大于25℃。

承台的结构尺寸长25.3 m,宽为8.62 m, 高度为5 m 的钢筋混凝土结构。

水泥采用强度增长较为缓慢且水化放热量低的P·O42.5级水泥, 3 d 抗压强度26 MPa, 28 d 抗压强度56 MPa; 7 d 水化热306 kJ/kg。

在混凝土中掺加部分粉煤灰, 可使混凝土内部温峰显著降低, 减少混凝土水化热, 有利于防止大体积混凝土开裂。

选用性能较好的I 级粉煤灰, 需水量比90%~92%, 烧失量1.6%~2.5%。

大体积混凝土施工温控措施和监测分析

大体积混凝土不仅混凝土体积大，且混凝土强度更高，而单位体积水泥用量更大，化热问题更为突出。另外，凝土结构水混对裂缝控制要求更加严格，了防止大体积混凝土产生裂缝，为混凝土浇筑前就必须对其进行温控方案设计，施工时对其温度场进行监测。了验证温控方案设计的合理性，为同时准确预测浇筑时温度场及温度应力的分布规律，很有必要对大体积混凝土结构进行模拟仿真计算。文将结合具体工程实例，上述问题进本对
阶地及河漫滩上。石桥桥轴线走向约为２５，桥横跨赤石青赤３ｏ大头江及大冲沟，沟宽度约１０ｍ，形起伏大，城岸最大高冲１０地汝
程为４００４．ｍ，青头江床及冲积区地面高程约２８０２１ｍ，６．～７．郴５
压水试验，止管道漏水、水。防阻
州岸最大高程约为５００１．ｍ。最大相对高差约２００１．ｍ。赤石特大桥是湖南省汝城（赣湘界）至郴州高速公路中的控制性工程。５＃墩基础采用两层扩大基础，总高７２．ｍ，底层尺寸为４．４３．６３ｍ，上层尺寸为３．４２．６３ｍ，２４ｍ￣５５ｍ￣．３２７６３ｍ￣９５ｍ￣．４２５基础采用Ｃ０混凝土，计总方量为９２．３分两次浇注，３设３１ｍ。８每次浇注一层。工时间约为２１施００年ｌ中下旬。保证混凝土２月为施工质量，免产生有害温度裂缝，保大桥的使用寿命和运行避确安全，该扩大基础大体积混凝土进行了温控方案设计，用通对应

大体积混凝土水化热温度应力裂缝控制的试验及有限元仿真分析

大体积混凝土水化热温度应力裂缝控制的试验及有限元仿真分析摘要：现今大跨度和超高层建筑越来越多，大体积混凝土的水化热产生温度应力裂缝问题越来越受关注。

采用有限元法，数值模拟混凝土水化热实际工程，与实测试验进行比较和分析，探索一条经济、合理而又高效的混凝土水化热产生温度应力的预测方法。

通过数值仿真与现场监测结果对比分析显示，在混凝土水化热反应过程中，混凝土体内部温度变化成高度非线性，仅通过试验来评估温度应力裂缝控制方案，难度大而确定性和可靠度低；有限元仿真大体积混凝体水化热产生温度应力，仅存在较小的误差，仿真结果较为可信；且当控制方案不满足要求时，可根据上次仿真结果分析，找出不满足要求的关键因素，从而有针对性的提出优化和改进方案。

关键词：大体积混凝土；水化热；温度应力裂缝；有限元法；仿真技术0 引言为适应我国经济的快速增长，每年新建的超高层、大跨度建筑结构在不断增加，为满足上部结构承载要求，往往使用更大体积和更高强度钢筋混凝土，对建筑成本、施工工期、施工质量等提出更高要求，如：2004年北京电视中心工程综合业务楼[1]，建筑物高度达到259m，地下结构采用钢骨架钢筋混凝土结构和钢筋混凝土框架剪力墙结构，基础长88.2m，宽77.45m，底板厚度达到2m，混凝土浇灌量巨大，并且施工要求控制成本，降低施工难度，确保基础底板的整体性，即不留设任何施工缝和后浇筑带的情况下一次浇筑成型。

当前，对水泥混凝土材料硬化过程中产生的水化热量的研究已较为成熟[2]，如水泥水化反应主要矿物产生的热量，水化反应随时间变化产生的热量。

温度膨胀和扩散理论也相当成熟，自20世纪30年代修建美国的佛坝开始[5]，混泥土水化热所致温度应力裂缝引起相关学者的极大兴趣，大批量理论成果涌现，典型的有姜忠给出了混凝土浇筑计算体内外温差的计算方法[6]；阮静等[7]对高强度混凝土水化热进行了实时监测和理论分析，比较和分析了高强度混凝土与普通混凝土在绝热温升方面的区别，提出了高强度混凝土的温度控制标准；任铮钺等[8]进行了高掺量粉煤灰混凝土水化热的试验研究，分析了高掺量粉煤灰对混凝土水化热控制的影响，从而减少温度应力裂缝的产生；刘连新等[9]对高性能混凝土水化热试验进行试验研究，认为水泥用量非影响混凝土升温的唯一因素，低水胶比可以明显降低混凝土的总水化热。

大体积混凝土温度监测和结果分析

大体积混凝土温度监测和结果分[摘要] 通过对大体积混凝土温度监测，了解大体积混凝土内部温度场的分布，为制定针对性措施，控制温差裂缝出现促进混凝土强度良好发展提供技术依据。

[关键词] 大体积混凝土温差裂缝监测1、工程概况佛山市季华新景园工程，建筑面积为83633.7m2，地下室面积为13667m2，其中有七个大体积承台，其尺寸为17m×17m×1.8m，混凝土量达520m3，了解混凝土内部温度的发展和变化，控制温差裂缝的发生,是工程的技术关键。

2、混凝土配合比①要求用525号普通硅酸盐水泥，在满足设计要求的前提下，在混凝土搅拌中掺入适量的Ⅰ级粉煤灰；②细滑料采用细度模数为2.7～2.8的中砂，含泥量小于2％；③粗骨料采用连续级配的碎石，粒径为5～31.5mm，含泥量不大于1％；④掺入适量高效低碱的微膨胀剂UE A；⑤缓凝时间达到5小时以上；⑥混凝土塌落度严格控制在16～18cm；⑦控制新鲜混凝土的出机温度和浇筑入模温度，控制在30℃以下。

3、温度监测大体积混凝土结构施工过程的温度监测是十分重要的,本工程基础承台采用深圳市经腾实业有限公司生产的TM902C数字测温仪，它可以与任何标准K型（NCR－NIAI）传感器配套使用，此温度计所附带的传感器是一种超速反应的珠型热电偶合器，主要测定混凝土中心温度和混凝土表面温度，确定其温差是否超过25℃，提示技术人员采取必要的措施降低温差。

3.1、测温点设计为了使测温全面，具有代表性，共布置5个测温点，详见测温点布置图，竖向测温点是根据混凝土厚度不同埋设测温点为原则，本工程竖向测温点分上、中、下分布详见附图。

传感器先用密封薄膜按上、中、下固定在柱的钢筋上，探头不能粘贴在钢筋上，必须用不导热物质与钢筋隔开，以免造成误差。

3.2、测温时间混凝土从浇灌到硬化有一个升温过程，特别是降温至大气温度过程比较缓慢，根据水泥水化热升温的特点，测温时间分为三个阶段。

基于Comsol有限元模型对大体积混凝土浇筑温度变化分析研究

基于Comsol有限元模型对大体积混凝土浇筑温度变化分析研究摘要：大体积混凝土因一次浇筑量多、浇筑面积大、浇筑深度厚，水化热过大，散失较慢，混凝土内外产生较大温差，为控制温度裂缝的产生,因此以实际项目为载体，研究大体积混凝土温度影响因素及变化规律，通过在comsol进行有限元分析进行前期温度场仿真模拟数值与浇筑全过程温度变化曲线及温度场随时间变化规律互相印证，实测数据与模拟变化数据大致相符。

因此，在实际施工过程中可通过模型等数值分析法模拟大体积混凝土在不同浇注温度及导热系数影响因素下温度变化趋势。

关键词：Comsol有限元分析、大体积混凝土、温度变化规律、裂缝控制；前言：本文以实际项目为例，通过comsol建立浇筑模型，模拟混凝土施工全过程温度变化，与实测数据进行对比分析，推演裂缝产生的原因，模拟不同导热系数，分析温度变化规律，为溯源大体积混凝土裂缝控制提供了原始依据。

1、大体积混凝土施工常见的施工重难点1.1 大体积混凝土的裂缝控制大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同，分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。

贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝，最终形成贯穿裂缝。

它切断了结构的断面，可能破坏结构的整体性和稳定性，其危害性是较严重的;而深层裂缝部分地切断了结构断面，也有一定危害性;表面裂缝一般危害性较小。

大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝，一方面是混凝土内部因素：由于内外温差而产生的;另一方面是混凝土的外部因素：结构的外部约束和混凝土各质点间的约束，阻止混凝土收缩变形，混凝土抗压强度较大，但抗拉能力却很小，所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时，即会出现裂缝。

这种裂缝的宽度在允许限值内，一般不会影响结构的强度，但却对结构的耐久性有所影响，因此必须予以重视和加以控制。

1.2大体积混凝土产生裂缝的主要原因1) 水泥水化热水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。

大体积混凝土浇筑过程中的温度场应力场分析

1.1选题的目的和意义混凝土是世界上应用最广、用量最大的、几乎随处可见的建筑材料，广泛应用于工业与民用建筑。

大体积混凝土在现代工程建设中占有重要的地位。

我国每年仅在水利水电工程中所浇筑的大体积混凝土就在一千万方以上。

此外，港工建筑物、重型机器基础、核电站基础、某些高层建筑基础等也往往采用大体积混凝土进行建设。

对于大体积混凝土，到目前为止，大体积混凝土还没有一个统一的定义。

美国混凝土协会（ACI）规定的定义是:任何现浇筑的混凝土,其尺寸大到必须采取措施解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度地控制减少开裂,就为大体积混凝土。

日本建筑学会标准（JASS5）的定义是:结构断面最小尺寸在80厘米以上,水化热引起的混凝土内最高温度与外界气温之差,预计超过25℃的混凝土,称为大体积混凝土。

上海建设工程局《深基础若干暂行规定》中的定义是:当基础边长大于20米，厚度大于l米，体积大于400立方米的现浇混凝土，称为大体积混凝土。

宝钢工程建设时规定:任何体积的连续性现浇混凝土，当它的尺寸大到必须采取措施妥善处理所发生的温差，合理解决变形变化引起的应力，并有必要将裂缝开展控制到最小程度，这种现浇混凝土为大体积混凝土。

北京第六建筑工程公司的定义是:单面散热的结构断面最小尺寸在76厘米以上，双面散热的结构断面最小尺寸在1O0厘米以上;水化热引起的混凝土最高温度与外界气温之差预计超过25℃的现浇混凝土，为大体积混凝土。

王铁梦在《工程结构裂缝控制》中的定义是:在工业与民用建筑结构中，一般现浇的连续墙式结构、地下构筑物及设备基础等是容易由温度收缩应力引起裂缝的结构，通称为大体积混凝土结构。

本定义与美国ACI116R的大体积混凝土定义一致。

实际上这类结构的体积和厚度都远小于水工结构的体积和厚度。

虽然没有统一的标准，但大体积混凝土广泛的应用于大坝，港口，大型桥体等工程中。

以三峡工程大坝为例，三峡工程大坝为混凝土重力坝，最大坝高181米，枢纽工程混凝土浇筑总量达2800万立方米。

大体积混凝土温度控制与现场监测

大体积混凝土温度控制与现场监测随着现代建筑技术的发展，大体积混凝土结构在各种建筑中的应用越来越广泛。

大体积混凝土具有结构厚实、混凝土用量大、水化热不易散发等特点，因此容易引起温度裂缝，影响结构的安全性和耐久性。

为了减少大体积混凝土的温度裂缝，温度控制和现场监测变得越来越重要。

本文将探讨大体积混凝土温度控制和现场监测的相关问题，并提出自己的见解和思考。

大体积混凝土温度控制的重要性主要体现在以下几个方面：防止混凝土裂缝的产生、确保混凝土的耐久性、保证结构的整体稳定性。

影响大体积混凝土温度的因素主要包括混凝土的配合比、外界环境温度、混凝土厚度、浇筑速度、冷却条件等。

大体积混凝土温度控制的常用方法包括冷却水管法、喷淋法、循环水冷却法等。

其中，冷却水管法是通过在混凝土内部设置冷却水管，通入冷水进行降温；喷淋法是在混凝土表面喷淋冷水，通过水分的蒸发带走热量；循环水冷却法是通过循环水系统对混凝土进行降温。

冷却水管法具有降温效果好、易于控制等优点，但需要增加水管布置和施工难度；喷淋法简单易行，但降温效果相对较差，需要配合其他方法使用；循环水冷却法可实现集中控制，但需要设置独立的循环水系统，增加施工成本。

建议根据具体情况选择适宜的温度控制方法，并结合多种方法进行综合控制。

现场监测是指在施工过程中对工程质量、安全、进度等方面进行实时监测和管理。

对于大体积混凝土而言，现场监测可以及时发现温度裂缝和其他质量问题，为采取相应的措施提供依据，同时也有利于提高施工效率和安全性。

现场监测的常用方法包括温度监测、应力监测、变形监测等。

温度监测是通过在混凝土中埋设温度传感器或贴温度贴片来实时监测温度变化；应力监测是通过在混凝土表面粘贴应变片或埋设应力传感器来监测应力状态；变形监测是通过在混凝土表面设置沉降观测点或水平位移观测点来监测变形情况。

现场监测能够实时反映混凝土的温度和变形情况，有助于及时采取措施防止裂缝产生。

然而，现场监测也存在着一些问题，如监测数据不准确、监测点布置不合理、监测时间不足等。

大体积混凝土施工温控措施和监测分析

大体积混凝土施工温控措施和监测分析在现代建筑工程中，大体积混凝土的应用越来越广泛。

然而，由于其体积大、水泥水化热释放集中等特点，容易产生温度裂缝，影响混凝土的质量和结构的安全性。

因此，采取有效的温控措施和进行科学的监测分析至关重要。

一、大体积混凝土温度裂缝产生的原因大体积混凝土在硬化过程中会释放出大量的水化热，导致混凝土内部温度迅速升高。

而混凝土表面散热较快，形成较大的内外温差。

当温差超过一定限度时，混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。

由于混凝土早期抗拉强度较低，当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，就会产生温度裂缝。

此外，混凝土的收缩、外界气温变化、约束条件等因素也会对温度裂缝的产生产生影响。

二、大体积混凝土施工温控措施（一）原材料选择1、水泥：优先选用水化热低的水泥品种，如大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥等，以减少水化热的产生。

2、骨料：选用粒径较大、级配良好的骨料，不仅可以减少水泥用量，还能降低混凝土的收缩。

3、外加剂：添加适量的缓凝剂、减水剂等外加剂，能够延缓水泥的水化反应，降低水化热峰值，同时提高混凝土的工作性能。

（二）优化配合比通过试验确定合理的配合比，在满足混凝土强度和工作性能的前提下，尽量减少水泥用量，增加粉煤灰、矿渣粉等掺合料的用量，降低混凝土的绝热温升。

（三）施工工艺控制1、分层浇筑：将大体积混凝土分成若干层进行浇筑，每层厚度不宜过大，以便于混凝土内部热量的散发。

2、振捣密实：在浇筑过程中，要保证混凝土振捣密实，避免出现蜂窝、麻面等质量缺陷，提高混凝土的密实度和抗拉强度。

3、控制浇筑温度：在夏季施工时，可采取对骨料进行遮阳、洒水降温，对搅拌用水进行加冰等措施，降低混凝土的浇筑温度；在冬季施工时，要采取保温措施，确保混凝土入模温度不低于 5℃。

（四）养护措施1、保温保湿养护：混凝土浇筑完成后，及时覆盖保温材料，如塑料薄膜、草帘等，保持混凝土表面的温度和湿度，减少混凝土的内外温差和收缩。

2、延长养护时间：大体积混凝土的养护时间不宜少于 14 天，通过长时间的养护，使混凝土充分水化，提高混凝土的强度和抗裂性能。

大体积混凝土施工过程中的温度场监测及仿真分析

作者简介：张学伟（８一，，１６）男硕士研究生。９作者地址：上海市江杨南路１４号（０３）６６２４１０。收稿日期：０２０ —１２１— ３９
根据以上原则以及本工程底板的形状，混凝土底板总
共布置８根测温轴（２）每根测温轴沿轴竖向布置了问图，
张学伟
高健
夏飞
黎奎奎
上海２０３０４１
上海建工集团股份有限公司技术中心
摘要：用全数字式测温系统及温度传感器，对底板大体积混凝土施工过程中内部温度场的发展趋势进行了实时监采测，同时选取具有代表性测温轴上若干测点研究其温度一间变化曲线。并运用有限元分析软件对混凝土内部温度场时进行仿真模拟计算，在与实测值比较分析后，得出了计算曲线能够很好的模拟大体积混凝土内部温度场发展走势的结
生不同程度的裂。因此规范规定，凝土浇筑时内外混
温差不宜超过２】５ｃ。Ｃ
材料名称
水泥
表１Ｃ３５混凝土的配合比
品种规格
ＰＯ．２．４５
密度／ｋ／配合比（ｇ）ｍ
ｌ５８１
备注
矿粉粉煤灰水砂子
石子
￥５９ＦＩ —Ｉ饮用中砂
５２－５
１７【）８２ｌ４８７７４
１５８０
Ｏ３＿７Ｏ８－２Ｏ３．６２６．５

大体积混凝土施工温度监测及数值分析

大体积混凝土施工温度监测及数值分析摘要本文在现有大体积混凝土温度控制手段的基础上，对某连续刚构桥大体积混凝土承台（12.4m×12.2m×4m）布置了四层共23个传统的温度传感器和6个光纤温度传感器，在混凝土浇筑及养护过程中进行了温度监测，采用有限元软件进行了水化热数值分析，并将理论计算值与现场温度监测结果进行了对比分析，分析结果表明计算和实测温度值吻合得较好，有限元水化热计算能较准确地分析出混凝土在浇筑及养护过程中的温度值和变化趋势。

本文监测所得到的温度数据为今后同类工程提供了有用的参考依据，也为今后开展深入理论研究提供了基础。

关键词大体积混凝土；温度监测；水化热；数值分析引言随着我国经济建设步伐的加快，施工技术的飞速发展，大体积混凝土施工也得到了广泛应用。

由于大体积混凝土[1]自身的特殊性，在其施工和养护过程中依然存在着颇多问题。

整体浇筑的大体积混凝土结构主要会产生因降温而产生的温度收缩和因水泥水化作用而产生的收缩两种变形，这些变形在受到约束的条件下，将在结构表面及内部产生拉应力。

当拉应力超过混凝土相应龄期的抗拉强度时，结构就开裂。

近年来，计算机技术的快速发展使得本领域的一些问题得到了成功的分析与解决。

本文在大体积混凝的温控[2，3]过程中采用了有限元水化热数值分析，并将理论计算值与现场温度监测结果进行了对比分析，分析结果表明计算和实测温度值吻合得较好，说明有限元数值模拟可以指导大体积混凝土现场的施工[4]与温控。

1 某桥承台大体积混凝土施工温度监测1.1 工程概况该桥位于丹江口市凉水河镇至习家店镇交界处，跨越后河，区内地形高低起伏，沟谷深切，形体上呈“V”字形。

主桥上部构造为（67+120+67）m三跨预应力混凝土连续刚构，主墩墩身采用双肢等截面实心薄壁墩。

承台结构尺寸为12.4m×12.2m×4m，采用C30级泵送混凝土承台混凝土一次浇筑成型，动用3台混凝土罐装车历时75小时完成。