大体积混凝土水化温度场仿真计算与实测技术研究

摘要

随着大体积混凝土结构在现代工程建设中的广泛应用，其结构性能与施工技术已成为工程界研究关注的热点之一。在混凝土浇筑和固化前期，水化热形成了复杂的温度场，由此形成的温度应力易于导致结构非载荷性开裂，对该类结构的承载性能与安全使用寿命造成不可忽视的威胁。　　本文从混凝土水化温度场及相关计算方法论证入手，选择工程项目——浙江耀江大酒店基础浇筑水化温度控制为背景，采用ANSYS有限元软件，初步仿真计算了基础浇筑前期五天内的温度分布规律，从而对用计算方法预测温度场，为实现温致开裂趋势评估和制订科学的降温施工工艺的目标提供了阶段性的成果。　　论文期间，实施了传感器的高精度标定，开发出R-T专用转换软件，改造制成20CH自动切换器，制作的多测点长时间自动温度采集与转换仪器系统在高精度高效率完成现场温度监控中起到了重要作用，并有较广的拓展使用价值。现场测温获得的丰富数据规律对指导循环水降温和优化浇筑工艺起到了很好的作用。　　最后对深入开展由仿真计算分析大体积混凝土结构的温度应力影响，优化实测监控技术提出了自己的构思与建议。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1研究背景

§1.2研究进展

§1.3本文的主要工作

第二章混凝土温度场概述

§2.1温度裂缝产生的原因

§2.2水化热对混凝土温度场的影响

2..1水泥水化热

2.2.2混凝土绝热温升

2.3.4水化温升致裂的机理

§2.3混凝土温度应力的类型及特点

2.3.1温度应力的类型

2.3.2温度应力的特点

2.3.3温度的变化过程

第三章混凝土温度场的计算

§3.1引言

§3.2热传导原理

3.2.1热传导方程

3.2.2初始条件和边界条件

3.2.3边界条件的近似处理

§3.3计算温度场的有限差分法

3.3.1一维温度场的差分解法和图解法

3.3.2二维温度场差分解法

§3.4计算温度场的有限单元法

3.4.1变分原理

3.4.2空间不稳定温度场的隐式解法

§3.5计算温度应力的有限单元法

第四章温度场仿真分析初探

§4.1引言

§4.2仿真分析任务

§4.3仿真分析步骤

4.3.1确定仿真对象

4.3.2确定仿真计算的方案

§4.4 ANSYS在大体积混凝土温度场仿真中的应用

4.4.1 ANSYS软件主要功能

4.4.2 ANSYS在大体积混凝土前后处理中的应用

§4.5大体积混凝土仿真计算中的主要问题

§4.6工程实例计算

4.6.1问题描述

4.6.2模型的建立及网格划分

4.6.3 APDL命令流文件

4.6.4分析结果

4.6.5影响大体积混凝土温度裂缝的主要因素

第五章水化温度场监测

§5.1工程背景

§5.2测试实践与技术开发

5.2.1测点布置方案

5.2.2检测系统开发

§5.3测温规律

5.3.1实测T-t曲线

5.3.2基本规律分析

第六章结束语

参考文献

致 谢