温度对氧化镁混凝土应力补偿效应影响分析

《温度对氧化镁混凝土应力补偿效应影响分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第10期广东水利水电N【)．102014年10月GUANGD0NCWATERRES0URCESANDHYDROPOWER0ct．2014温度对氧化镁混凝土应力补偿效应影响分析王琼(广O'l1市水务规划勘测设计研究院，广东广州510640)摘要：氧化镁混凝土自生体积变形与温度和历时有关。采用APDL语言编制考虑氧化镁混凝土自身体积变形的温度应力场仿真计算程序，通过对比分析探讨温度对氧化镁混凝土温度应力补偿效应的影响。计算结果可为实际工程仿真计算提供一定的参考依据。关键词：氧化镁混凝土；自生体积变形；温度；APDL中图分类号：TV315文献标志码：A文章编号：1008—0112(20

2、14)010—0063—03氧化镁混凝土延迟的微膨胀自生体积变形能够部1仿真计算程序分抵消混凝土在降温过程中的收缩变形，从而将混凝本文以大型有限元软件ANSYS为平台，运用土收缩变形控制在极限范围内，减小温度拉应力的产ANSYS自带的APDL(ANSYS参数化设计语言)编制相生¨，起到温度应力补偿的作用。氧化镁混凝土特殊应温度场和应力场仿真计算程序，首先计算出温度场，的温度应力补偿效应可以在一定程度上简化传统温控再将温度场结果带人进行应力场计算。目前，混凝土措施，从而加快施工进度，节约工程成本。自二十世温控仿真计算已较为成熟，整个计算过程可通过纪七十年代在白山重力拱坝中发现氧化镁

3、混凝土较好APDL自动实现。地补偿收缩变形的效果，经过几十年的探索和发展，与普通混凝土温度应力场仿真计算相比，氧化镁氧化镁筑坝技术已成功应用于青溪、飞来峡、龙潭等混凝土温度应力场仿真计算的关键在于对氧化镁混凝多项水利水电工程中。土自生体积变形的描述。李承木等¨学者进行了长达氧化镁混凝土自生体积变形与温度和历时有关，10年及20年的外掺和内含氧化镁混凝土试验观测，是一个复杂的变化过程。在大体积混凝土仿真中，通根据试验结果(见图1)，氧化镁混凝土自生体积变形常为了简化计算，往往忽略温度对自生体积变形的影满足：响。本文运用“表格插值法”考虑氧化镁混凝土随温度1)7．：0时，()=0；和

4、时间变化的体积变形过程，通过ANSYS自带的2)r一∞时，皇：0；APDL语言编制考虑白生体积变形温度和历时效应的dr温度应力场仿真计算程序，通过仿真计算及对比分析3)T=C时，(tr)为r的单调递增函数；探讨温度对氧化镁混凝土应力补偿效应的影响。4)()随的增力Ⅱ而增力口。25n750℃200r，=40℃73O℃7T_20℃：15Ooo蛙50O400600龄期，d图1氧化镁混凝土自生体积变形长期试验观测结果收稿日期：2014—07—29；修回日期：2014—09—15作者简介：工琼(1988)，女，硕士，工程师，主要从事水工设计工作。·63·2014年10月第10期王琼：温度对

5、氧化镁混凝土应力补偿效应影响分析No．10Oct．2014根据氧化镁混凝土自生体积变形长期试验规律，：l：DIM，WD，TABLE，N1，N2，1，T，ND，学者们提出了多种自生体积变形计算模型，包括指数TREAD，WD，，wdtxt',0，函数型模型、双曲线模型]、动力学模型、以WD(I，ND))及“表格插值法”等。本文选用“表格插值”法，将白生4)自生体积变形插值计算体积变形随温度和时间的变化做成表数组，在应力计TV(J)=BX(TDAY，WD(I，ND))／ALPX算过程中通过判断混凝土龄期和温度进行自身体积变BFCUM，TEMP，ADD，1，0形插值计算：BF，ND，TE

6、MP，TV(J)1)判断节点：2氧化镁混凝土温度历时效应分析：l：DO，J，1，NDNUM，12．1仿真计算模型及基本条件NDX(J)：ND图2为平面有限元计算模型，模型长宽为30m×ND=NDNEXT(ND)15m，共分5个浇筑层，点1和点2为混凝土内部点。ENDDO假设混凝土于4月份开始浇筑，浇筑温度设为13℃，2)确定混凝土龄期采用13℃冷却水进行一期冷却，流量为0．8m／h，TDAY=I—TJZ(LAYER)持续25d。混凝土热力学参数见表1。3)确定混凝土温度点2点1图2有限元计算模型及应力取点示意表1混凝土热力学参数考虑通水冷却作用，预估混凝土温度变化范围约龄期在15

7、℃～30℃，故不考虑温度影响效应时，选取20抗压强度R，／MPa27．834．2℃条件下自生体积变形资料，用来代表整个变温过程轴托强度R／MPa2．43．O中的自生体积变形。根据自生体积变形变化过程，将弹性模量×10MPa2．83．2其拟合为下述复合指数函数式：极限拉伸值s／×101．041．17F={63．41[1一exp(一0．00000644r。)]一抗裂安全系数K，1．830．995[1一exp(一0．2177~。)]}X10绝热温升0o／℃0(r)=25．5／(3．18