midas Gen-大体积混凝土水化热分析

例题3 大体积混凝土水化热分析

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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

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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 m

2.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

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例题大体积混凝土水化热分析

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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。

例题大体积混凝土水化热分析

4.建立实体模型

1.主菜单选择节点/单元>节点>建立节点：

坐标1（0,0,0） 2（8.8,0,0） 3（8.8,6.4,0） 4（0,6.4,0）

2.主菜单选择节点/单元>单元>建立单元：

单元类型：板 4节点类型：厚板材料：1:基础厚度：1

节点连接：1，2，3，4

3.主菜单选择节点/单元>单元>扩展：选择板单元

扩展类型：平面单元->实体单元

原目标：删除单元类型：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 复制次数：1

注：

此处无需定义

真实板厚，只

是用于扩展成

实体单元。

图6 生成节点和临时板单元

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例题大体积混凝土水化热分析

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图7 生成实体模型

单元细分及部分单元删除：

1.主菜单选择节点/单元>单元>分割：选择实体单元，可用全选菜单

单元类型：实体单元等间距x：11；y：8；z：7

2.主菜单选择节点/单元>单元>删除：

选择前视图中单元类型：选择包括自由节点

选择右视图中单元类型：选择包括自由节点

例题大体积混凝土水化热分析

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例题大体积混凝土水化热分析

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图8 单元细分及部分单元删除

单元进一步细分：

主菜单选择节点/单元>单元>分割：选择前视图中实体单元

单元类型：实体单元等间距x：2；y：1；z：1选择前视图中实体单元单元类型：实体单元等间距x：1；y：2；z：1 选择右视图中实体单元

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图9 单元进一步细分

单元类型：实体单元等间距x：1；y：1；z：2选择右视图中实体单元

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例题大体积混凝土水化热分析

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图10 生成最终实体模型

修改地基材料：

主菜单选择节点/单元>单元>修改参数

参数类型：材料号形式：分配定义 2:地基选中图中下部单元注：

模型几何形

状、边界、荷

载均对称，所

以此处取1/4模

型来模拟。