大體積混凝土溫度場應(yīng)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(yīng)力場情況具有重要意義，但大體積混凝土中預(yù)埋的監(jiān)測設(shè)備均不能全面的反映整個(gè)的溫度場和應(yīng)力場情況，更不能采用該設(shè)備全面、直觀地進(jìn)行結(jié)果預(yù)測。為給下一步施工和安全生產(chǎn)提供決策依據(jù)，對(duì)大體積混凝土溫度場和溫度應(yīng)力場進(jìn)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(yīng)力場計(jì)算中采用的有限元法方法、原理及計(jì)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(jì)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(gè)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(shí)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(shù)，編制了在ANSYS中橋墩溫度場和溫度徐變應(yīng)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(yùn)行的整個(gè)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(gè)溫度場隨時(shí)間的變化歷程。

3、在溫度場分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步進(jìn)行了應(yīng)力分析，得到完全彈性體的橋墩在溫度荷載作用下應(yīng)力場的發(fā)展變化過程?？紤]徐變對(duì)應(yīng)力的影響，得到橋墩在徐變作用下的應(yīng)力場。 3．用Visual Basic語言編制了數(shù)值計(jì)算程序，解決了由于并層算法帶來的單元數(shù)目改變，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)數(shù)目與節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)發(fā)生改變而引起計(jì)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(tái)編制的溫度場和應(yīng)力場仿真分析程序，其計(jì)算結(jié)果可靠，具有實(shí)時(shí)仿真與預(yù)測的功能。