考慮性態(tài)變化的早期混凝土多場(chǎng)耦合分析及其應(yīng)用.pdf

1、混凝土結(jié)構(gòu)在澆筑早期抗拉強(qiáng)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(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性產(chǎn)生重要的影響。本文基于ABAQUS二次開(kāi)發(fā)平臺(tái),研究了適用于早期混凝土的溫度場(chǎng)、濕度場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)計(jì)算模型,采用順序耦合方法應(yīng)用于工程實(shí)際。本文主要的研究工作如下:
　　(1)對(duì)ABAQUS軟件的二次開(kāi)發(fā)進(jìn)行了深入研究,并著重介紹了早期混凝土溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)模擬所采用的相關(guān)子程序。同時(shí),對(duì)ABAQUS二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)的建立

2、以及子程序的調(diào)用過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。
　　(2)基于ABAQUS二次開(kāi)發(fā)平臺(tái),采用FORTRAN語(yǔ)言編寫了考慮水化度理論和熱學(xué)參數(shù)變化的溫度場(chǎng)子程序UMATHT以及模擬溫度場(chǎng)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(yīng)力場(chǎng)計(jì)算子程序。通過(guò)不同算例驗(yàn)證了所開(kāi)發(fā)子程序的合理性。
　　(3)采用不同的早期混凝土溫度場(chǎng)計(jì)算模型,包括傳統(tǒng)溫度場(chǎng)計(jì)算模型、考

3、慮水化反應(yīng)速率受水化度影響的計(jì)算模型和考慮水化度影響以及熱學(xué)參數(shù)變化的計(jì)算模型來(lái)研究不同溫度場(chǎng)計(jì)算模型的差異。研究結(jié)果表明:三種溫度場(chǎng)計(jì)算模型對(duì)溫度場(chǎng)的模擬結(jié)果不盡相同,早期混凝土溫度場(chǎng)的模擬有必要考慮比熱及導(dǎo)熱系數(shù)隨水化度的變化過(guò)程,否則會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)溫度和內(nèi)外溫差的模擬偏低,導(dǎo)致偏于不安全的設(shè)計(jì)。
　　(4)根據(jù)濕度場(chǎng)理論和溫度場(chǎng)理論的相似性,利用溫度場(chǎng)子程序,在考慮濕度擴(kuò)散系數(shù)受時(shí)間和溫度影響的前提下,實(shí)現(xiàn)了對(duì)于早期混凝土濕度場(chǎng)的