大體積混凝土溫度場應力場仿真方法研究.pdf

1、溫度荷載是大體積混凝土的主要荷載之一，掌握和了解建筑物的溫度場和應力場情況具有重要意義，但大體積混凝土中預埋的監(jiān)測設備均不能全面的反映整個的溫度場和應力場情況，更不能采用該設備全面、直觀地進行結(jié)果預測。為給下一步施工和安全生產(chǎn)提供決策依據(jù)，對大體積混凝土溫度場和溫度應力場進行仿真分析，就顯得十分必要。 本文介紹筆者在大體積混凝土溫度場和溫度徐變應力場計算中采用的有限元法方法、原理及計算結(jié)果。 1．討論了大體積混凝土新老結(jié)

2、合層面上初始溫度的賦值方法、計算步長的選取、溫度邊界的仿真、氣溫和河水溫度的估算、彈性模量和徐變參數(shù)的確定等幾個問題。 2．以上海崇明越江通道長江大橋一中間橋墩為工程實例，根據(jù)并層算法和分區(qū)異步長算法思想，結(jié)合“生死”單元技術，編制了在ANSYS中橋墩溫度場和溫度徐變應力場三維有限元分析程序。模擬了從橋墩開始澆筑到施工完成、穩(wěn)定運行的整個過程。綜合考慮了水化放熱、水管冷卻、橋墩表面散熱等因素影響，得到整個溫度場隨時間的變化歷程。

3、在溫度場分析的基礎上，進一步進行了應力分析，得到完全彈性體的橋墩在溫度荷載作用下應力場的發(fā)展變化過程。考慮徐變對應力的影響，得到橋墩在徐變作用下的應力場。 3．用Visual Basic語言編制了數(shù)值計算程序，解決了由于并層算法帶來的單元數(shù)目改變，導致節(jié)點數(shù)目與節(jié)點坐標發(fā)生改變而引起計算結(jié)果查詢不方便的問題。 本文分析結(jié)果表明，以ANSYS為平臺編制的溫度場和應力場仿真分析程序，其計算結(jié)果可靠，具有實時仿真與預測的功能。