大体积混凝土温度场的仿真分析.pdf

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1、２０１４年第５期（总第１３４期）江西建材应用研究大体积混凝土温度场的仿真分析■臧星星，顾建平■南京工业大学，江苏南京２１００００摘要：在有限元程序ｍｉｄａｓｇｅｎ的通用平台上，通过对芜湖市滨江世纪广场承３模拟温度场的结果分析台大体积混凝土的浇筑温度场进行仿真分析，并将计算结果与实测结果混凝土测温采用ＧＰＲＳ无线自动测温系统。混凝土测温点布置按进行了比较，结果显示所建立的有限元分析模型可以较好地仿真实际混规范要求，沿浇筑体的半条对称轴线横向和斜向布置，每条轴线不少于凝土温度场。４个点。现场的测温点布置图如图３所示。关键词：大体积混凝土温

2、度场仿真ｍｉｄａｓｇｅｎ大体积混凝土最初更多的应用在水利水电的建设中，随着经济的发展与施工技术的进步，大体积混凝土在民用建筑和工业的建筑应用越来越普遍，高层、超高层基础采用大体积混凝土的案例已经屡见不鲜。然而，在大体积混凝土基础设计过程中，大多数设计单位只考虑了满足外部荷载作用的要求，没有考虑在浇筑过程中由于水化热反应温度场的变化产生的不同形式的裂缝。随着混凝土龄期的增长，有些裂缝会形成贯通，从而影响到基础结构的强度和耐久性，对整个建筑结构带来了巨大的安全隐患和经济损失。因此，对大体积混凝土基础的温度场的研究具有重要的工程意义。１工程

3、概况芜湖市侨鸿滨江世纪广场项目工程塔楼坑中坑基础承台结构由１个核心筒承台（ＣＴ－１７）和１６个外框柱基础承台（ＣＴ－４）以及地下室图３底板组成。坑中坑基础承台结构平面尺寸为４７．６５米×４７．６５米。其经过ｍｉｄａｓｇｅｎ数值模拟得出大体积混凝土基坑承台各测温点在中核心筒基础承台的平面尺寸为混凝土上表面、中部和下表面处温度随龄期变化的规律，利用Ｏｒｉｇｉｎ软３０米×３９米，厚度达到５．４米，外件绘制出的温度变化曲线，选取有代表性的４点（厚度５．４ｍ）、５点（厚框基础承台平面尺寸厚度达到４．５度３．５ｍ）、１０点（靠近钢管柱厚度４．５ｍ

4、）进行对比分析。前期选择的米，中间电梯井地坑的深度为１．９点较密，后期得温度下降的阶段的选择点为三天一个点。米。外框柱基础承台厚度４．５米，３．１测温控制点４的下表面、中部、上表面的实测与模拟数据对比平面呈六边形，最大边尺寸为６．７５控制点４下、米。混凝土的浇筑方量为７７００ｍ３，中、上部实测温度整个浇筑过程为５０小时。现场混图１与ｍｉｄａｓｇｅｎ分析温凝土未浇筑前的现场施工图如图１所示。度数据对比如图４２ｍｉｄａｓｇｅｎ建模－６，上部混凝土与本工程主要为一个坑中坑基础承台。周围区域已经在基础承台结构模拟模型的温度曲前十个完成，混凝土

5、是浇筑在一个带凹槽的地基结构上。由于坑中坑基础线的上升趋势以及承台结构只是地下室区域的一部分，因此模型的四周和底部采用固定边界。最高温度峰值出现本工程的浇筑方量为７７００ｍ３，总共用时５０小时，塔楼基础承台根的时刻基本相同，据水平截面变化和施工需要在竖直方向分为４段，每段又根据施工需最高温度的时刻在要分层浇筑，由底往上共划分了１０个浇筑层，采用“整体分层连续浇混凝土浇筑后的３－４天内，最高温度图４筑”，模型根据现场施工分层情况，将混凝土分为十个施工阶段进行建模分析。值为７４．９５℃。整个混凝土的浇筑的激活时间为第１０小时，第一阶段的浇

6、筑总方中部混凝土与上量为８１０ｍ３，分为两个施工阶段，各用时为２．５小时，激活时间分别为部混凝土在混凝第１２．５小时和第１５小时，持续时间到第２５０小时；第二阶段的方量约土未浇筑时刻，为１５８０ｍ３，分为２个施工阶段，各用时５小时，激活时间分别为第２０小出现了比较大的时和第２５小时，持续时间到第２５０小时；第三阶段的方量约为偏差，原因是早２７００ｍ３，分为三个施工阶段，各用时６小时，激活时间为第３１小时，第期混凝土在水化３７小时和第４３小时，持续时间到第２５０小时；第四阶段的方量约为热反应的时候造２６１０ｍ３，分为３个施工阶成了上部环

7、境温段，分别用时６小时，６小度的升高，通过时和５小时，激活时间分曲线发现在上部别为第４９小时，第５５小混凝土未浇筑时和第６０小时，持续时间前，环境温度最图５到第２５０小时。第７０小高已经比模拟值高了５℃左右。比较上部、中部、下部的温度曲线，最时温度场的模型图如图２大温差出现的时间没有出现在中部温度最高值的时刻，出现在中心温所示。度下降的区域在第１２天左右中部温度与上部温度温差达到２２．７１℃。图２因为在上部温度达到最高温度后，初期的温度下降速率较快，前期最大·４·降速达到１．通过测温点４、５、８５℃／ｄ，中部的１０的温度曲线发下降速率

8、较小，现，４点的温度最形成了最大温大值较高，因为４差。点的浇筑厚度达３．２测温控制到５．４ｍ，绝热温点５的下表面、升较高；１０点由中部、上表面的于与钢管柱较实测与模拟数据近，钢管柱为热对比的良导体，混凝控制点４土的热量通