大體積混凝土澆筑過程熱應(yīng)力仿真分析和參數(shù)化模版開發(fā).pdf

1、隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)模日趨復(fù)雜化、大型化，大體積混凝土在早期澆筑過程中水泥水化熱引起的溫度應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的影響日益得到重視。這種溫度應(yīng)力可導(dǎo)致混凝土內(nèi)部和表面裂縫的產(chǎn)生，嚴重影響結(jié)構(gòu)的強度，造成安全隱患。因此研究大體積混凝士早期的溫度應(yīng)力場有重要工程意義。大體積混凝土水泥水化熱所引起的溫度場及溫度應(yīng)力場的熱力學(xué)參數(shù)非常復(fù)雜，其中許多的模型都是基于經(jīng)驗公式，如水泥水化熱模型，早期混凝土的彈性模量變化模型等。針對這些問題，本文對

2、大體積混凝土早期溫度場和應(yīng)力場進行了研究，并用有限元軟件MSC.Marc對“萊鋼銀山型鋼3#3200m3高爐工程高爐基礎(chǔ)”進行仿真分析。
　　本文首先進行大體積混凝土溫度場有限元分析。建立了混凝土澆筑過程的有限元模型，進行了材料徐變的描述和確定、水化熱率的描述以及其它散熱和約束邊界條件的確定，計算了其施工期和之后70天的溫度場分布，對混凝土高爐基礎(chǔ)的施工過程進行了動態(tài)模擬，并且通過對得到的測溫點仿真溫度和現(xiàn)場實測溫度的比較，逐步完

3、善模型和邊界條件，對結(jié)果進行分析。
　　基于所得到溫度場的結(jié)果，本文進行了模型應(yīng)力場有限元分析。本文利用分階段法熱力耦合仿真方法，研究了混凝土澆筑過程中彈性模量隨時間變化這一普遍存在于實際工程中的難題，通過所得到的溫度仿真結(jié)果與實際測量數(shù)據(jù)的比較，驗證了方法的正確性;結(jié)合仿真得到的應(yīng)力場的有限元結(jié)果，闡述了混凝土高爐基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的溫度裂縫產(chǎn)生原因與控制方法。
　　基于Marc與Viusal Basic的接口，本文還對典型混凝土基