有限元基于ANSYS的大体积混凝土的水化热模拟研究

胶凝材料水化热总量计算混凝土绝热温升计算 k1(粉煤灰影响系数)表1取值w(每立方米混凝土胶凝材料用量kg) 0.94350.6 k2(粉煤灰影响系数)表1取值γ(混凝土质量密度)kg/m 3 12500 q7(龄期7天累计水化热kj/kg)t(龄期d) 30020 q3(龄期3天累计水化热kj/kg)c(混凝土比热容)kj/(kg·0c) 2600.9 q0(水泥水化热总量kj/kg)m(与水泥和浇筑温度有关系数d-1)可取0.3~0.5 339.13043480.4 q(胶凝材料水化热总量kj/kg)t(t)(龄期t时的绝热温升0c) 318.782608749.67307903 混凝土内部最高温度计算混凝土不同龄期的弹性模量计算 tp（混凝土浇筑温度 0c）e0(砼的弹性模量取28d的n/mm 2)表3取值 322

1、拌合温度：tc=17.24(oc) 材料名称重量w(kg) 比热c (kj/kg.k)w×c材料温度ti ti×w×c水泥水化热(kj/kg) 水1504.2630159450 325水泥0.8400289 425水泥3550.84298.2185367.6377 525水泥0.8400461 砂子7050.84592.21810659.6 石子12300.841033.21818597.6 砂石含水量104.24216672 合计24502595.644746.8 2、出罐温度：ti=17.24( oc)(根据情况在下两种中选取，计算是自动的） ①搅拌机棚为敞开式，则ti=tc=17.24( oc) ②搅拌机棚为室内室温td=0则：ti=

10.3球磨机混凝土水化热温度计算 1、最大绝热温升 （1）th=(mc+k·f)q/c·ρ (2)th=mc·q/c·ρ(1-e -̄mt) 式中th----混凝土最大绝热温升（℃） mc---混凝土中水泥用量(kg/m3) f----混凝土活性掺合料用量(kg/m3) k----掺合料折减系数.取0.25～0.30 q----水泥28d水化热(kj/kg)见下表 水泥品种水泥强度等级 水化热q(kj/kg) 3d7d28d 硅酸盐水泥 42.5314354375 32.5250271334 矿渣水泥32.5180256334 c---混凝土比热,取0.97(kj/kg·k) ρ—混凝土密度,取2400(kg/m3) e----为常数,取2.718 t-

目录 1.工程概况........................................................1 2.大体积混凝土的温控计算资料......................................1 2.1.计算依据及温控要求..........................................1 2.2承台混凝土物理及热性能参数...................................1 3.大体积混凝土的温控计算..........................................2 1 1.工程概况 中渡长江大桥是主桥为主跨600m双索面悬索桥，桥跨布置为50+600+65m， 桥面宽32.5m，双向六车道，主跨加劲梁采用扁平型钢箱梁，桥塔采用门式框架 结构，南岸采用重

一、工程概况 沪蓉西高速公路xx标段中存在xx大桥、xx河大桥及互通区主线桥三座 大桥，其主桥承台尺寸长、宽、高分别为11.2米、11.2米、4米（xx大桥），11.5 米、11.5米、4米（xx河大桥），6.5米、6.5米、2.5米（互通区主线桥），除互 通区主线桥主墩为十字型实心墩外，xx大桥和xx河大桥主墩均设计为杯型空 心薄壁墩，墩身底部为实心墩，高约2米，混凝土标号为c40，承台混凝土标号 为c30，施工时平均气温为20℃。 二、大体积混凝土的温控计算 1、相关资料 （1）配合比及材料 桥墩混凝土： c：w：s：g=1：0.41：1.852：2.778：0.008 材料： 每立方混凝土含华新p.052.5水泥405kg、洞庭湖黄砂750kg、沪蓉西石料厂 5-31.5mm连续级配碎石1125kg、武汉三源fdn-2缓凝效减水剂

以国内某斜拉桥扩大基础为例,建立有限元模型,根据实际情况进行了水化热分析,得出了温度场变化规律,并提出了合理的水化热控制方案.

利用midas/fea中水化热分析模块,对大体积混凝土进行施工模拟;分析了混凝土发热原理,列出发热函数、绝热升温函数等各参数的确定,分析大体积混凝土浇筑过程中分层施工和整体施工的异同,提出合理的施工工艺。

大体积混凝土水化热计算及施工 一、大体积混凝土的概念 1、定义 现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工，如桥梁基础、墩台、高层楼房基 础、大型设备基础、水利大坝等。它主要的特点就是体积大，一般实体最小尺寸 大于或等于1m，它的表面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比 较快。混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常 使用。所以必须从根本上分析它，来保证施工的质量。 我国《大体积混凝土施工规范》gb50496-2009规定：混凝土结构物实体最 小尺寸大于或等于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起 的温度变化和收缩而导致有害缝产生的混凝土。 美国混凝土学会(aci)规定：“任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺寸之大， 必须要求解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂”。日本 建筑学会标准(jass5)规定：“结构断

基础混凝土浇筑专项施工方案 有限公司 基础混凝土浇筑专项施工方案 工程名称： 编制： 审核： 批准： 2012年8月30日 基础混凝土浇筑专项施工方案 第一节、工程概况 一、工程概况 本工程拟建的是中南民族大学北区13号教学实验楼，总建筑面 积为37164㎡，地下室一层，建筑面积为6618㎡。地上六层，建筑 面积为30546㎡，建筑总高度为26.4m。地下室除局部外都为人防地 下室。防空地下室平时功能为地下车库及设备房，战时功能为3个二 等人员掩蔽部和1个移动电站，本工程结构类型为抗震墙结构。 二、施工要求 1、确保混凝土施工在浇筑时期内安全、质量、进度都达到优质工程 标准。 2、本工程混凝土浇筑施工质量技术措施控制重点： （1）、大体积混凝土水化热的处理； （2）、地下室后浇带防水措施。 第二节、编制依据 《混凝土结构工程施工质量验收规范》gb50204-

大体积混凝土施工阶段水化热分析 目录 一、概要.....................................................................................................................1 二、分析模型截面数据...............................................................................................1 三、材料热特性值.......................................................................................................2 四、结构建模....................

九、基础混凝土浇筑专项施工方案 江苏广兴建设集团有限公司 基础混凝土浇筑专项施工方案 工程名称：镇江新区平昌新城配套公建工程 编制： 审核： 批准： 江苏广兴建设集团有限公司 镇江新区平昌新城配套公建工程项目部 2012年3月14日 基础混凝土浇筑专项施工方案 第一节、工程概况 一、工程概况 【本方案针对重要施工技术措施节点的分部分项工程的特点及要求进行编写】 镇江新区平昌新城配套公建工程；工程建设地点：镇江新区平昌新城平昌路； 属于框剪结构；地上12层；地下1层；建筑高度：44.65m；标准层层高：3.6m； 总建筑面积：25000平方米；总工期：450天。 本工程由镇江瑞城房地产开发有限公司投资建设，常州市规划设计院设计， 镇江市勘察设计院地质勘察，镇江兴华工程建设监理有限责任公司监理，江苏广 兴集团有限公司组织施工；由胡金祥担任项目经理，周道良担任

大体积混凝土水化热计算及施工 一、大体积混凝土的概念 1、定义 现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工，如桥梁基础、墩台、高层楼房基 础、大型设备基础、水利大坝等。它主要的特点就是体积大，一般实体最小尺寸 大于或等于1m，它的表面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比 较快。混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常 使用。所以必须从根本上分析它，来保证施工的质量。 我国《大体积混凝土施工规范》gb50496-2009规定：混凝土结构物实体最 小尺寸大于或等于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起 的温度变化和收缩而导致有害缝产生的混凝土。 美国混凝土学会(aci)规定：“任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺寸之大， 必须要求解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂”。日本 建筑学会标准(jass5)规定：“结构断

大體積混凝土澆築水化熱計算 浇筑混凝土时，水泥在水化过程中产生大量热量会使混凝土的温度升高。 虽然随时间的推移混凝土的温度会慢慢冷却，但结构各个位置的温度下降速度不 均匀，结构不同位置将发生相对温差，此温差会使混凝土发生温度应力。由於混 凝土的貫穿性或深層裂縫，主要是由溫差和收縮引起過大的溫度—收縮應力所造 成的，為此對混凝土溫度應力和收縮應力的安全性進行驗算，以確保轉換層混凝 土板無危害性裂縫產生，保證混凝土的耐久性可滿足工程品質要求。 一、計算參數說明 水泥水化熱引起的絕熱溫升與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關，並隨 混凝土的齡期增長按指數關係增長，混凝土內部的最高溫度多數發生在澆築後的 3-5天，根據澳門歷年氣象記錄及澆築要求選取計算模型為：坍落度130mm、混 凝土入模溫度32℃、大氣平均溫度34℃。運用midas/fea軟件對該承臺混凝土 澆築過程中

本文介绍了在大体积混凝土基础施工过程中为了控制温度裂缝,采用预埋冷却水管强制降低水化热的技术通过实例进行了设计计算,为同类型其他工程提供了一种解决思路和方法。

基于midas／civil的大体积混凝土施工期水化热仿真分析 摘要：大体积混泥土水化热问题是桥梁界普遍关心的问题，由于混凝土的水 化热作用，大体积混凝土在浇筑过程中将产生大量的水化热。本文通过有限元 midas/civil软件对福建省福州市琅岐闽江大桥3#主墩承台大体积混凝土结构水 化热进行分析，有效模拟施工期现场承台水化热是该承台施工的关键。 关键词：大体积混泥土；水化热；有限元midas/civil 1、工程概况 福建省福州市琅岐闽江大桥主线全长6.789km。该桥主桥为跨径布置 60m+90m+150m+680m+150m+90m+60m=1280m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥， 采用半漂浮结构体系。其中主桥3#主塔墩承台为矩形承台，顺桥向宽30m，横 桥向宽48m，厚6m，矩形承台4个角设置3*3m的倒角；设计方量为8593.6m3， 分两层浇筑

结合施工现场的特定条件,采取由浅基到深基的施工步骤,对不同体量的承台制定不同的浇筑方案和技术措施,有效地降低泵送大体积混凝土的水化热,减少并消除了混凝土内外的最大温差和温度裂缝现象。通过在承台中间设置棋盘式高低水平施工缝,取得了良好效果。

以盐池压气站大体积混凝土施工为例,介绍了利用有限元程序ansys对大型压缩机基础施工过程的模拟仿真,通过对温度场和应力场分布情况的分析,为实际施工中混凝土基础水的控制提供理论基础。同时从材料选择、模板支撑加固、设备地脚螺栓固定、布置冷却循环水管等环节进行优化,保证了整个基础大体积混凝土顺利施工,可供同类大型压缩机基础施工借鉴。

孙全胜等：大体积混凝土水化热温度效应的研究 大体积混凝土水化热温度效应的研究 孙全胜，张德平 （东北林业大学，哈尔滨150040） 【摘要】以梅山跨海大桥为背景，应用ansys有限元软件对该桥桥墩的混凝土水化热温度效应进行数值 模拟分析，并且根据该桥实际工程中监测的温度发展曲线校正ansys数值分析的温度场，得出了大体积混凝土水 化热温度效应发展规律，为以后类似结构的温控工程提供参考。 【关键词】大体积混凝土；水化热；温度场；温度裂缝 【中图分类号】tu528.0【文献标识码】b【文章编号】1001－6864（2012）01－0005－03 由于施工期间水泥的水化热作用，大体积混凝土 结构内部会产生较高温度梯度，在受到内部或外部的 约束时将产生较大的温度应力，从而导致混凝土开裂。 由于温度应力引起的裂缝具有裂缝宽、上下

近年来,国内桥梁建设发展很快,特别是大跨度的斜拉桥,悬索桥等新型桥梁在飞快的发展。由此出现了许多大体积混凝土甚至超大体积混凝土结构,如何控制水化热,消除混凝土裂缝,一直以来都是大体积混凝土施工的难点,也是大家共同面临的课题。本文结合该工程实际,通过从原材料选用,高标准设计冷却系统以及制定合理可行的养护措施等方面,很好的解决了这一难题。

　文章编号:0451-0712(2007)02-0131-03　　　　中图分类号:u414.18　　　　文献标识码:b　 大体积混凝土水化热的控制方法及效果 赵文觉,赵维汉 (湖南大学土木工程学院　长沙市　410082) 摘　要:详细介绍了在广东湛江海湾大桥2座近万m3混凝土斜拉桥主墩承台混凝土施工中,所采用的控制混 凝土水化热的措施和效果。在工程监理和施工实践中,有很好的参考价值。 关键词:大体积混凝土;水化热;控制 1　工程概况 广东湛江海湾大桥主桥是一座双塔空间双索面 钢箱梁半漂浮体系斜拉桥。主跨480m。两座主墩基 础分别为31根长106m,<2.5～<3.1m变截面摩擦 桩。承台呈椭圆型,长48.4m,宽30.3m,高度 6.5m,面积1238m 2 。加上

河北农业大学城建学院 本科毕业论文 题目：论水化热对大体积混凝土的影响及控制措施 学院： 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师姓名： 指导教师职称： 二o一四年六月九日 论水化热对大体积混凝土的影响及控制措施 摘要 随着建筑领域的发展，大体积混凝土工程规模越来越大，基础结构形式日趋复杂。由 于大体积混凝土截面面积大、水泥用量大、混凝土浇筑时间过长，内外温差大，温度易收 缩而产生裂缝，施工难度较大，水化热的问题也逐步显现出来。因此，本文在分析了水化 热对大体积混凝土结构影响基础上，从原材料选择、混凝土养护和设置混凝土后浇带等几 个方面，探讨大体积混凝土温度裂缝控制的措施。 关键词：大体积混凝土；水化热；裂缝；预防；控制 influenceofheatofhydrationofmassconcreteandcontrol measures

在混凝土浇筑和固化的过程中,水化热会形成复杂温度场,产生温度应力,容易导致结构非载荷性开裂,对此类结构的承载性能和安全使用寿命造成不可忽视的威胁.因此对大体积混凝土进行水化热分析十分重要.本文以某高层建筑筏板基础为例,利用混凝土温度有限元计算理论,结合其所处的环境状况,建立考虑冷却管的三维有限元模型,对混凝土浇筑过程中的温度场进行模拟计算,并对该高层建筑筏板基础在有无冷却管下的水化热温度进行了对比分析,为工程实际提供有益的参考.