大体积混凝土承台施工期温控仿真分析研究

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1、第8卷第5期铁道科学与工程学报V0I_8NO．52011年10月JOURNALOFRAIL＼／＼／AYSCIENCEANDENGINEERINGOct．2011大体积混凝土承台施工期温控仿真分析研究闫松涛，周世军，魏庆朝(1．北京交通大学土建学院，北京100044；2．重庆大学土木工程学院，重庆400045)摘要：针对大体积混凝土承台施工过程中水泥水化热造成的内外温差问题，对采用布置冷却水管的混凝土温度场进行仿真分析研究。介绍了大体积混凝土施工中水化热分析的理论基础，并通过理论计算得到分析过程中所需的一些主要参数。结合工程实例，应用有限元软件MIDAS—C

2、IVIL按照实际施工过程对大体积混凝土承台进行了全程水化热温度场的仿真分析，通过对比实测值和计算值，发现结果吻合较好，表明本文采用的仿真分析方法是可行的，可为同类工程仿真分析研究提供参考。关键词：大体积混凝土承台；水化热温度场；冷却水管；有限元仿真分析中图分类号：TU528．1文献标志码：A文章编号：1672—7029(2011)O5—0051—06ResearchonsimulationoftemperaturecontrolinconstructionperiodofmassiveconcretebearingplatformYANSong．tao，Z

3、HOUShi-jun，WEIQing．chao(1．CollegeofArchitectureandCivilEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China2．SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，ChongqingUniversity，Chongqing400045，China)Abstract：Aimingatthetemperaturedifferencecreatedbyhydrationheatofcementbetweentheinsi

4、deandout-sideofthemassiveeonceretebearingplatforminconstructionperiod，thetemperaturefieldofeoneeretewithcool—ingwaterpipeissimulated．Firstly，thetheory~undationofhydrationheatanalysisandthemethodofsomemainparametervalueareintroduced．Then，basedontheconstructionexample，thewholejourue

5、yhydrationtemperaturefieldofmassconeretebearingplatformissimulatedwiththefiniteelementsoftwareMIDAS／Civil，andtheanaly—sisresultscoincidewiththemeasuredresultsperfectly．Keywords：massiveeoneeretebeatingplatform；hydrationtemperaturefield；coolingwaterpipe；thefiniteele-mentsimulatingan

6、alysis近年来，在桥梁工程中，随着工程建设规模的产生贯穿缝，对工程结构造成不可估量的破坏。不断增大，大体积混凝土墩台结构也越来越多地出对于大体积混凝土结构温度场研究始于20世现，由此产生的大体积混凝土水化热的控制问题引纪30年代美国胡佛坝的修建⋯。在理论方面，起了广泛的重视。WilsonL2最早把有限元时间过程分析法引入混凝由于混凝土属于绝热材料，因而在水泥水化过土温度应力分析。国内，朱伯芳等提出运用有程中产生的大量热量不能及时散发，在混凝土内部限单元法对混凝土坝水管冷却效果进行分析，并且产生很大的温度应力，从而导致混凝土结构出现裂推导了考虑水管冷却效

7、果及外界温度影响的混凝缝，对结构的承载能力、耐久性产生很大影响，甚至土等效热传导方程。朱岳明等u6针对混凝土水管收稿日期：2011—07—25作者简介：闫松涛(1985一)，男，河北青县人，博士研究生，从事混凝土温度场研究52铁道科学与工程学报2011年10月冷却的温度场问题，在有限单元法迭代算法近似求24．25m、宽21．711、高5．5m，C30混凝土2895。解的基础上，根据水管与混凝土之间热量交换的平Ill，根据《公路桥涵施工技术标准》(JTJ041—衡原理，提出了一种新的有限单元算法。在计算水2000)中规定属于大体积混凝土。具体布置示管水温沿程

8、变化时，通过水管截面的形心位置和水意图见图1所示。管半径来实现沿程