考慮鋼筋作用的水工結(jié)構(gòu)施工期溫度場與溫度應(yīng)力分析.pdf

1、為了掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)溫度場和溫度應(yīng)力的分布規(guī)律，了解溫度裂縫的開裂機(jī)理，有必要對結(jié)構(gòu)的溫度場和溫度應(yīng)力進(jìn)行有限元分析。但在實(shí)際工程的分析中，一般是按素混凝土材料進(jìn)行計(jì)算，此種方法雖然可以簡化計(jì)算模型，減小計(jì)算量，但由于沒考慮鋼筋在其中的作用，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果與工程的實(shí)際情況產(chǎn)生偏差。 本文詳細(xì)闡述了大體積混凝土溫度場和溫度應(yīng)力的有限元計(jì)算方法；具體介紹了ANSYS軟件中仿真分析大體積混凝土溫控問題的基本原理和過程。結(jié)合南京秦淮河整

2、治工程的重點(diǎn)項(xiàng)目——三叉河口閘墩工程，用ANSYS軟件，對該鋼筋混凝土閘墩進(jìn)行了施工期溫度場和溫度應(yīng)力的有限元分析。計(jì)算考慮的因素主要有水泥水化熱、表面的保溫措施、外界氣溫的變化、水管冷卻和分批澆筑等，并運(yùn)用ANSYS用戶可編程特性(UPFs)模擬了混凝土彈模隨齡期的變化。通過比較六種施工方案的計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行了方案優(yōu)化，為業(yè)主確定合理的施工方案提供理論依據(jù)。 三叉河口閘墩內(nèi)部配置了適量的溫度構(gòu)造鋼筋，起到了很好的防裂作用。鋼筋的

3、加入可以提高混凝土的導(dǎo)熱性能，減小混凝土的比熱。針對混凝土材料這兩種熱性能的改變，本文通過ANSYS有限元計(jì)算，分析了在早期水化熱作用下，鋼筋對結(jié)構(gòu)溫度場和溫度應(yīng)力的影響情況，證明了配置溫度鋼筋對削減早期混凝土結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力具有積極作用。 鋼筋的配置在改變混凝土熱學(xué)性能的同時也對混凝土的力學(xué)性能產(chǎn)生影響。本文進(jìn)一步從配筋后混凝土力學(xué)性能被改變的角度，對溫度構(gòu)造鋼筋的抗裂、限裂機(jī)理作了具體的計(jì)算和分析，并對大體積鋼筋混凝土裂縫控制