考慮性態(tài)變化的早期混凝土多場耦合分析及其應用.pdf

1、混凝土結(jié)構(gòu)在澆筑早期抗拉強度較低,受自身水化熱、干縮變形等因素影響,混凝土結(jié)構(gòu)表面易產(chǎn)生裂縫,裂縫的產(chǎn)生會對結(jié)構(gòu)耐久性產(chǎn)生重要的影響。本文基于ABAQUS二次開發(fā)平臺,研究了適用于早期混凝土的溫度場、濕度場及應力場計算模型,采用順序耦合方法應用于工程實際。本文主要的研究工作如下:
　　(1)對ABAQUS軟件的二次開發(fā)進行了深入研究,并著重介紹了早期混凝土溫度場、應力場模擬所采用的相關子程序。同時,對ABAQUS二次開發(fā)平臺的建立

2、以及子程序的調(diào)用過程進行了詳細說明。
　　(2)基于ABAQUS二次開發(fā)平臺,采用FORTRAN語言編寫了考慮水化度理論和熱學參數(shù)變化的溫度場子程序UMATHT以及模擬溫度場第三類邊界條件的FILM子程序;基于成熟度理論,編寫了基于雙冪徐變函數(shù)(Double Power Law,DPL)的粘彈性應力場計算子程序。通過不同算例驗證了所開發(fā)子程序的合理性。
　　(3)采用不同的早期混凝土溫度場計算模型,包括傳統(tǒng)溫度場計算模型、考

3、慮水化反應速率受水化度影響的計算模型和考慮水化度影響以及熱學參數(shù)變化的計算模型來研究不同溫度場計算模型的差異。研究結(jié)果表明:三種溫度場計算模型對溫度場的模擬結(jié)果不盡相同,早期混凝土溫度場的模擬有必要考慮比熱及導熱系數(shù)隨水化度的變化過程,否則會對結(jié)構(gòu)溫度和內(nèi)外溫差的模擬偏低,導致偏于不安全的設計。
　　(4)根據(jù)濕度場理論和溫度場理論的相似性,利用溫度場子程序,在考慮濕度擴散系數(shù)受時間和溫度影響的前提下,實現(xiàn)了對于早期混凝土濕度場的