对某水电项 目医院 ECT加速机房 大体积混凝土结构施工过程进行三维有限元分析 ，动态模拟环境 因素随时 间变化过程 中不 同施工 阶段混凝 土结 构温度场和应 力场分布规律 。分析结果表 明。混凝土浇筑初期温度呈现 内高外 低的规律 ，随着龄期 的增加 ，水 化热经由热传导和热对流逐渐 向周 围扩散 ，温度场趋于稳定 。高温度应力 出现在混 凝土浇筑块温度场分布较高区域和受外部约束 区域 ，并导致混凝土出现裂缝 。 关键 词：大体积混凝土结构 ；水化热 ；温度场 ；应力场 FiniteElem entAnalysison3-D Temperatureand StressFieldsofM assConcreteStructure KUANG Yanyi (GuangdongProvincialAcademyofBuildingResearch,Guangzhou510500,Guangdong,China) Abstract：TheconstructionprocessofamassconcretestructurefortheECTacceleratorroomofahospitalinahydropowerproject isanalyzedbyusing3-D FiniteElementMethod,whichdynamicallysimulatesthedistributionsoftemperatureandstressfieldsin differentenvironmentalfactorsanddifferentconstructionstages．Theanalysisresultsshow thatthetemperaturepresentsthelaw thatishighin internalandlow in externalatthebeginningofconcreteplacement,and thehydrationheatgraduallyspreadsto surroundingbyheatconductionandconvectionwiththeincreasingofconcreteageandthenthetemperaturefieldbecomesstable． Hightemperaturestressleadstocrackinginconcrete，whichappearingintheplaceofhightemperatureandexternalconstraints． KeyW ords ：massconcretestructure；hydrationheat；temperaturefield；stressfield 中 图分 类 号 ：TU528．O1；Ⅳ 315 文 献 标 识 码 ：A 文 章 编 号 ：0559—9342(2014)02—0065—03 O 引 言 随 着 大 体 积 混 凝 土 在 现 代 工 程 建 设 中 的 广 泛 应 用 ，对 其 性 能 的 研 究 已 成 为 工 程 界 和 学 术 界 关 注 的 热 点 。 温 度 变 化 对 大 体 积 混 凝 土 结 构 应 力 状 态 具 有 重 要 影 响 ，设 计 和 施 工 阶 段 对 温 度 场 仿 真 分 析 是 解 决 大体 积 混凝 土结 构 温度 应 力 及 裂缝 的必 要 环节 和 重 要 手 段 。 完 整 的 温 度 场 分 析 有 助 于 确 定 几 个 关 键 问题 ：① 混凝 土 的配 合 比 ；② 裂缝 位 置 ；③ 施 工 期 限 制 温 度 [1-2]。 目前 ，分 析 结 构 温 度 荷 载 计 算 方 法 一 般有 Fourier热 传 导方 程 、近似 数值 解 法 和半 理论 半 经验 公式 131。Fourier热 传 导 方 程 对 处 于 平 面应 变 状 态 的结 构用 一 维 热传 导 状 态做 简 化 处 理 ，即 只存 在 1个 主要 的热 传 导 方 向 ，使 用 分 离 变 量 法 和 拉 普拉 斯 变换 法解 答 ，其 近似程 度在 工程 允许 范 围内[41。近 似 数值 解 法 包 括有 限差 分法 和 有 限 单元 法 。有 限差 分 法 较适 用 边 界 规则 简 单 的低 维 问 题 ．对 解 决边 界 复 杂 、材 料 多 样 的 多 维 问 题 较 困难 [51。 有 限单 元 法 不 局 限 于 规 则 的 差 分 网 格 ， 不 仅 考 虑 节 点 的 作 用 ， 同 时 考 虑 单 元 作 用 以 及 单 元 对 整 体 的 贡 献 ．具 有 较 大 的 灵 活 性 和 适 应 性 ，计 算 精 度 高 。 以 现 场 实 测 资 料 为 依 据 ，用 数 理 统 计 方 法 分 析 温 度 分 布 规 律 得 到 的 半 理 论 半 经 验 公 式 ，如 美 国 的 经 验 公 式 、我 国 的 郭 溪 桥 柔 性 墩 公 式 等 [31也 广 泛 应 用 。 本 文 以 某 水 电 项 目 医 院 放 疗 ECT加 速 机 房 混 凝 土 施 工 专 项 工 程 为 研 究 背 景 ．基 于 热 传 导 原 理 建 立 物 体 与时 间 、空 间 的关 系 ，选 用经 过 近 似处 理 的第 三类 边 界条 件【 ，应 用 三 维有 限单 元 法对 埋 设 冷 却

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