承台大体积混凝土里表温差梯度与温差应力有限元模拟

摘要：

针对大体积混凝土因水化热引起的早期开裂问题,以内蒙古老山沟公路大桥承台为依托,建立了大体积混凝土三维有限元模型,分析了粉煤灰掺量、浇筑温度、环境温度与养护措施对承台中心温度、里表温差与表面拉应力的影响.模拟结果表明:混凝土表面拉应力随粉煤灰掺量增大而减小,当掺量超过30％时,降幅增大,中心温度、里表温差和表面拉应力均随其掺量增大而减小,可见掺加粉煤灰可有效降低混凝土水化热,防止表面温差裂缝的产生;当浇筑温度从5℃到30℃变化时,中心最高温度从40.3℃升至58.1℃,里表最大温差从8.6℃升至19.0℃,表面最大拉应力从0.93 MPa升至1.66 MPa,且随浇筑温度的增大,中心最高温度和里表最大温差产生的时间有所提前,表面拉应力呈线性增大趋势;里表温差和表面拉应力都随环境温度增大而减小,且表面拉应力与环境温度基本呈线性关系;养护条件越好,里表温差越小,表面拉应力明显降低,且前期表面拉应力增速减慢,峰值出现时间推迟,有利于裂缝控制.

关键词：材料工程、大体积混凝土、温度场、温差应力、数值分析、裂缝

所属期刊栏目：16

分类号：U443.2(桥涵工程)

资助基金：国家科技支撑计划项目2011BAE27B04;内蒙古自治区交通科技项目20130333

在线出版日期：2016-07-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：18-26,36