预制混凝土箱梁水化热温度场数值分析

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1、2015年第9期混凝土与水泥制品20l5No．99月CHINAC0NCRErEANDCEMENTPRODUCTSSeptember预制混凝土箱梁水化热温度场数值分析张益多，郭义全，张国云(1．江苏科技大学土木工程与建筑学院，镇江212000；2．中交第二航务工程局有限公司，武汉430040)摘要：预制箱梁混凝土水化热产生的温度裂缝问题是目前工程界尚未完全解决的问题。本文以哈大高铁预应力混凝土箱粱的预制工程为背景．通过ANSYS有限元分析软件．基于三维非稳态温度场理论对跨度32m顸制箱梁水化热温度场进行有

2、限元模拟，并将有限元分析结果与现场实测数据进行对比。研究结果表明，采用数值分析的方法可以较为真实地模拟混凝土水化热温度场。本文所研究的成果可为大型混凝土箱梁预制过程的温度监控、防止温度裂缝产生提供一定的理论依据。关键词：箱梁；水化热；温度场；有限元；数值分析Abstract：Thehydrationheattemperaturecrackproblemofprecastboxgirderconcreteisanengineeringproblemwhicihhasnotyetbeencompletely

3、solve．BasedontheprecastconstructionofHarbin-Dalianhigh-speedrailprestressedconcreteboxgirderandthetheoryofthree-dimensionalunsteadytemperaturefield，thehydrationheattemperaturefieldofprecastconcreteboxgirderswith32mspanissimulatedthrou【ghtheANSYSfiniteele

4、mentanalysissoftwareandthefiniteelementanalysisresultsarecomparedwiththemeasureddata．Theresultsshowthatusingthemethodofnumericalanalysiscanbemorerealisticsimulationofconcretehydrationheattemperaturefield，andthisarticleresearchresultscanprovideatheoretica

5、lbasisforlargeprecastconcreteboxgirdertemperaturemonitoringoftheprocessandpreventingtemperaturecracks．．Keywords：Boxgirder；Hydrationheat；Temperaturefield；Finiteelement；Numericalanalysis中图书分类号：TU528．79文献标识码：A文章编号：1000—4637(2015)09—44—040前言箱梁温度场的因素较多，造成了研究工

6、作上的很大混凝土在凝结硬化的过程中会产生大量的水困难，仍存在较多问题没有很好的解决，如混凝土化热，但由于其导热性能较差，从而导致热量不容箱梁温度场的观i见0、混凝土箱梁温度裂缝控制、影易散发而在混凝土中不断积蓄，同时在外界环境温响箱梁温度场分布的主要因素等问题。度较低的情况下，就会使混凝土构件内外部温差过对于大型预制混凝土箱梁而言，如何有效监控大。由此引发内部变形不均匀，并导致混凝土构件及预防由水化热效应导致的混凝土早期开裂显得产生温度裂缝，给构件的使用及安全带来隐患。尤为重要。为此本文结合哈大高铁箱梁

7、预制工程，针对上述问题．Ozyildirim等【】基于试验室内和运用ANSYS有限元软件对混凝土箱梁水化热温度预应力混凝土梁厂的对比试验，认为恰当的温控措场进行了模拟，并通过现场实测方法对跨度32m预施可避免混凝土产生温度裂缝，且能增强箱梁的早制箱梁水化热温度场进行了研究。期强度。Myers和Carrasquillo[2]对箱梁截面的研究结1工程背景果表明，如果混凝土的截面过于厚实。那么水化热哈大高铁工程道里制梁场(梁场编号3o#)，位产生过高的温度会对混凝土所有特性产生不利影于哈尔滨市道里区榆树镇。梁

8、场布置在新建哈大客响。杨孟刚等f31通过现场采集数据，对秦沈客运专运专线主线DK909+722～DK910+279左侧，梁场占线24m、32m箱梁高性能混凝土水化热放热规律和地面积约为185333m，主要承担主线530孔双线简温度分布情况进行了研究，并提出了降低水化热温支箱形梁预制架设任务，其中，519孔32m箱梁，ll度的措施，但对于箱梁温度场分布还并没有进行系孑L24m箱梁。单榀32m预制箱梁混凝土量为统的研究。321．9m，自重822