薄壁混凝土结构受昼夜温 差的影响更容易产生裂缝 。针对这一 问题 ,利用三维有限单元法对某薄壁混凝土 结 构施 工期 进行 了温度场和应力场 的仿 真计 算分析 。结果显示 ,在昼夜温差作 用下 ,薄壁混凝土结构表面和 内部均 会 产生较大应力波动 ,波 动幅度在 0_3~1.9MPa之 间 ,对施工期温控 防裂不利 。此外 ,对薄壁混凝 土结构施工期 的 仿 真计算 .环境 温度取 日气温变化更加合理 。该研究能为具有较大昼夜温差地区的混凝 土工程施工设计提供参考 。 关键词 :薄壁混凝 土结构 ;昼夜温差 ;温度场 ;应力场 ;温控防裂 ImpactofDiurnalTem peratureDiferenceon theStressofTllin—wailed ConcreteStructure ChenShoukai,MengMeili,LiuQiuchang,WangZhenhong。 (1.NorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower,Zhengzhou450011,Henan,China; 2.ChinaInstituteofWaterResourcesandHydropowerResearch,Beijing100044,China) Abstract:The thin-walled concretestructureismorepronetocrackingwhenconstructing onthe condition oflargerdiurnal temperaturedifference.The 3一D FEM isadopted to simulatethethermaland stressfieldsofathin—walledconcretestructure duringconstructionafterconsideringdiurnaltemperaturedifference.Theresultsshow thatthefluctuation ofstresswillappear notonly in the surface butalso in the inner,and the fluctuation range iS between 0.3~1.9 MPa.which iS adverse tO temperature controland crack prevention.The simulation also showsthatusingdaily temperaturevariation asinputismore reasonableforanalyzingthestressofthin-walledconcretestructure.rheresearchcanbeasreferencetOtheprojectswhich builtintheareawith largerdiurnaltemperaturedifference. Key W ords:thin-walled concrete stru cture;diurnal temperature difference;temperature field;stress field;temperature controlandcrackprevention 中 图分 类号 :TV3l5 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :0559—9342(2011)o7—0o27—04 施 工 期 的 混 凝 土 温 度 裂 缝 问 题 一 直 是 工 程 界 所 面 临 的 一 大 难 题 ,它 影 响 因 素 众 多 , 形 成 机 理 复 杂 。 从 裂 缝 成 因 分 析 来 看 , 国 内 普 遍 认 同 温 度 荷 载 是 引 起 裂 缝 的重 要 因 素 [ ,解 决 问 题 的 途 径 主 要 从 温 度 控 制 方 面 着 手 . 防 止 结 构 在 施 工 期 经 历 过 大 的 温 度 变 化 ,或 者 说 减 小 混 凝 土 过 大 的 温 度 变 化 幅 度 。 对 大 坝等 大 体 积 混凝 土而 言 ,由昼夜 温差 等 气 温 骤 变 因 素 引 起 的 温 度 应 力 主 要 使 结 构 表 面 产 生 裂 缝 E5-9],不 会 使 结 构 产 生 贯 穿 性 裂 缝 。 但 是 对 薄 壁 混 凝 土 结 构 而 言 , 由 于 结 构 尺 寸 相 对 较 小 , 环 境 温 度 的急 剧 变化 可 使 整 个 结 构 断 面受 到 影 响 ,再 加 上 施 工 期 混 凝 土 自身 强 度 较 低 ,裂 缝 一 旦 出 现 ,往 往 是 贯 穿 性 裂 缝 。 针 对 这 一 问 题 ,根 据 自 编 温 度 场 应 力 场 维 有 限 元 计 算 程 序 ,依 托 南 水 北 调 中 线 某 大 型 渡 槽 工 程 .对 环 境 温 度 骤 然 变 化 时 薄 壁 混 凝 土 结 构 温 度 场 和 应 力 场 的 时 空 变 化 进 行 分 析 研 究 , 为 适 时 合理 地制 定 温控 防裂方 案 提供参 考依 据 。 1 有限元仿真计算原理 1.1 不 稳 定温 度场 在 计 算 域 R 内 任 何 一 点 处 ,不 稳 定 温 度 场
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