筏板基础混凝土水化热及数值模拟研究

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随着我国高层建筑的兴起,基础底板大体积混凝土结构在现代工程建设中广泛应用,其性能及施工技术已成为工程界研究关注的热点之一。本文从实际工程出发,分析了在混凝土浇筑和固化前期,水化热形成的复杂的温度场,由此形成的温度应力易于导致结构非载荷性开裂,对该类结构的承载性能与安全使用寿命造成不可忽视的威胁。本文从混凝土28天龄期内水化热所形成的温度场及相关计算方法论证入手,结合工程实例,运用ANSYS有限元软件,对高层建筑筏板基础大体积混凝土的温度场进行热分析,初步仿真计算了筏板基础28天龄期内的温度分布规律,从而得到用计算方法预测的温度场,为实现温致开裂趋势评估和制订科学的降温施工工艺的目标提供了阶段性的成果。并对有限元分析中基本参数和边界条件的确定做了初步探讨,分析了水化热系数m、混凝土的导热系数、比热等对温度场的影响,通过与实测数据的对比,确定了高层建筑基础大体积混凝土各参数较适宜的取值范围。论文期间,制定了温度传感器的布置方案,自制温度传感器及温度巡回检测系统,对完成现场温度监控起到了重要作用,并有较广的拓展使用价值。现场测温获得的丰富数据规律对指导循环水降温和优化浇筑工艺起到了很好的作用。最后通过对实测数据和模拟数据的研究整理,分析了混凝土温度场的影响因素,同时提出了对进一步工作的构思与建议。
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