大體積混凝土澆筑過(guò)程熱應(yīng)力仿真分析和參數(shù)化模版開(kāi)發(fā).pdf

1、隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)模日趨復(fù)雜化、大型化，大體積混凝土在早期澆筑過(guò)程中水泥水化熱引起的溫度應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)的影響日益得到重視。這種溫度應(yīng)力可導(dǎo)致混凝土內(nèi)部和表面裂縫的產(chǎn)生，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，造成安全隱患。因此研究大體積混凝士早期的溫度應(yīng)力場(chǎng)有重要工程意義。大體積混凝土水泥水化熱所引起的溫度場(chǎng)及溫度應(yīng)力場(chǎng)的熱力學(xué)參數(shù)非常復(fù)雜，其中許多的模型都是基于經(jīng)驗(yàn)公式，如水泥水化熱模型，早期混凝土的彈性模量變化模型等。針對(duì)這些問(wèn)題，本文對(duì)

2、大體積混凝土早期溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行了研究，并用有限元軟件MSC.Marc對(duì)“萊鋼銀山型鋼3#3200m3高爐工程高爐基礎(chǔ)”進(jìn)行仿真分析。
　　本文首先進(jìn)行大體積混凝土溫度場(chǎng)有限元分析。建立了混凝土澆筑過(guò)程的有限元模型，進(jìn)行了材料徐變的描述和確定、水化熱率的描述以及其它散熱和約束邊界條件的確定，計(jì)算了其施工期和之后70天的溫度場(chǎng)分布，對(duì)混凝土高爐基礎(chǔ)的施工過(guò)程進(jìn)行了動(dòng)態(tài)模擬，并且通過(guò)對(duì)得到的測(cè)溫點(diǎn)仿真溫度和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)溫度的比較，逐步完

3、善模型和邊界條件，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。
　　基于所得到溫度場(chǎng)的結(jié)果，本文進(jìn)行了模型應(yīng)力場(chǎng)有限元分析。本文利用分階段法熱力耦合仿真方法，研究了混凝土澆筑過(guò)程中彈性模量隨時(shí)間變化這一普遍存在于實(shí)際工程中的難題，通過(guò)所得到的溫度仿真結(jié)果與實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)的比較，驗(yàn)證了方法的正確性;結(jié)合仿真得到的應(yīng)力場(chǎng)的有限元結(jié)果，闡述了混凝土高爐基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的溫度裂縫產(chǎn)生原因與控制方法。
　　基于Marc與Viusal Basic的接口，本文還對(duì)典型混凝土基