核电厂底板大体积混凝土温度场及应力场分析.pdf

《核电厂底板大体积混凝土温度场及应力场分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、建筑工程核电厂底板大体积混凝土温度场及应力场分析赵永光上海核工程研究设计院上海市200233摘要:某核电厂核岛厂房底板形状为圆形与多边形组合体。厚表1材料热特性数据度有3.7m、5.7m、2.224m三种。底板长91.4m，最宽处为57.055m，导热系底板混凝土一次浇筑量约为1.5万立方米。本文通过三维有限元比热密度放热系数β弹性分析，预测了底板大体积混凝土在养护期各时间的温度和应力及数热膨泊材模量其变化规律、最大温度和应力的出现时间，并对此类底板的养护提CρλkJ/(㎡.h.℃)胀系松料供了建议。kJ/ton/kJ/(m.外表数比关键词：核电厂房；底板；大体积混凝土；

2、反应热；温度应力3侧模kN/㎡(kg.℃)mh.℃)面一、工程概况C3550.225.13.15X1.0X10.962.49.62780.2砼421070-5某核电厂核岛厂房底板形状为圆形与多边形组合体。厚度有3.7m、5.7m、2.224m三种。底板长91.4m，最宽处为57.055m，总体方地50.21.0X11.0X10.1量约为1.5万立方米，其尺寸如图1所示。底板混凝土强度等级为0.841.87.12-6-5基4008C35，采用粉煤灰混凝土，水泥用量为：258kg/m3，粉煤灰用量为：111kg/m3，水的用量为155kg/m3。拟采用一次浇筑。2.5环境温度

3、环境温度的变化，无论对早龄期混凝土的抗裂还是服役期混二、三维数值分析模型凝土的抗裂都有重要影响。外部温度的上升与下降将直接影响混1.有限元计算模型凝土表面的温度，有可能在混凝土内部形成较大的内外温差，早龄本文所采用的三维有限元模型，在确定基础尺寸时充分考虑期混凝土很可能在热应力作用下开裂。底板大体积混凝土反应热的扩散效应，取为：115mx80mx5m。根据本项目底板浇筑方案，在混凝土表面强度达到1.2MPa时2.参数分析与确定搭设养护保温大棚。计算式取棚内环境平均温度为20oC，昼夜温2.1混凝土弹性模量度波动幅度为±5oC。通过实验确定的本项目混凝土在3天、7天、14天

4、、28天的弹性2.6混凝土入模温度模量分别为：23.4、32.1、33.2、36.6。混凝土的入模温度是指混凝土卸入仓内经过平仓振捣后，在参考GB50496-2009《大体积混凝土施工规范》附录B，混凝土覆盖上层混凝土前其表面以下5～10cm深处的温度。控制入仓温各龄期弹性模量按下式计算：-ϕt度，也就是控制混凝土刚浇筑时的内部温度，控制混凝土内外温E(t)=βE0(1-e)差。本计算取入模温度为20oC。2.2混凝土抗拉强度三、计算分析根据实验数据，采用复合指数模型，通过最小二乘法拟合得到分别在区域一、区域二、区域三选取关键点A、B、C、D，关键点混凝土抗拉强度随龄期变

5、化的经验公式：选取如图2所示。每个关键点处沿底板深度方向选取上表面、中R(τ)=R1-e-0.51τ0.47ffo()心、下表面处节点。计算混凝土浇筑后不同时间混凝土内部温度Rfo为最终混凝土抗拉强度，取混凝土56天抗拉强度，根据实及应力的分布情况，从而得到大体积混凝土养护期间温度场及应验数据，取4.10MPa。力场的变化规律，所选取的浇筑后时间点为：12小时、24小时、48小2.3混凝土绝热温升时、72小时、96小时、120小时、144小时、168小时、192小时、216小据据《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009附录B，混凝土时、240小时、360小时、50

6、0小时、720小时、920小时。绝热温升计算如下：1.大体积混凝土养护期温度场变化规律WQ通过有限元分析，得到分别在12小时、24小时、48小时、72小T(t)=(1-e-mt)Cρ时、96小时、120小时、144小时、168小时、192小时、216小时、240小式中：时、360小时、500小时、720小时、920小时底板大体积混凝土的温T(t)——混凝土龄期为t时的绝热温升（℃）度。分析得到：底板大体积混凝土浇筑体的最高温度为67.6°C，发W——每m3混凝土的胶凝材料用量（kg/m3）生在混凝土浇筑后216小时，即第9天，最高温度出现在区域三，此C——混凝土的比热，一

7、般取0.92~1.0KJ/(Kg·K)，此处取0.97区域混凝土厚度为5.7m。ρ——混凝土的中立密度，此处取2340Kg/m32.大体积混凝土在养护期应力场变化规律m——与水泥品种、浇筑温度等有关的系数通过有限元分析，得到分别在12小时、24小时、48小时、72小t——混凝土龄期(d)时、96小时、120小时、144小时、168小时、192小时、216小时、240小Q——胶凝材料水化热总量(kJ/kg)，由GB50496-2009式B.1.2时、360小时、500小时、720小时、920小时的温度应力。分析得到：底板大体积混