承台大体积混凝土里表温差梯度与温差应力有限元模拟
Finite element simulation of inside-outside temperature gradient and thermal stress for abutment mass concrete作者机构:长安大学材料科学与工程学院陕西西安710064 鄂尔多斯万里路桥集团有限责任公司内蒙古鄂尔多斯071000 奥斯汀交通建设集团德克萨斯奥斯汀78731
出 版 物:《交通运输工程学报》 (Journal of Traffic and Transportation Engineering)
年 卷 期:2016年第16卷第2期
页 面:18-26,36页
核心收录:
学科分类:081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程]
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)
主 题:材料工程 大体积混凝土 温度场 温差应力 数值分析 裂缝
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。