承台温控计算书

1、第 页承台水化热分析计算书目录 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc65774321 1 工程概况 PAGEREF _Toc65774321 h 1 HYPERLINK l _Toc65774322 2 计算模型及参数 PAGEREF _Toc65774322 h 1 HYPERLINK l _Toc65774323 2.1 模型 PAGEREF _Toc65774323 h 1 HYPERLINK l _Toc65774324 2.2 主要参数 PAGEREF _Toc65774324 h 2 HYPERLINK l _Toc65774325 3 承台混凝土浇筑主

2、要计算结果 PAGEREF _Toc65774325 h 3 HYPERLINK l _Toc65774326 3.1 温度分布 PAGEREF _Toc65774326 h 3 HYPERLINK l _Toc65774327 3.2 承台温度应力 PAGEREF _Toc65774327 h 5 HYPERLINK l _Toc65774328 3.3 主要控制点应力时程曲线 PAGEREF _Toc65774328 h 7 HYPERLINK l _Toc65774329 4 主要结论 PAGEREF _Toc65774329 h 8第 页工程概况长江大桥主线桥1#承台为大体积混凝土，其

3、尺寸为长宽高23236m，一次浇筑完成。承台水泥类型为普通硅酸盐水泥，为正确反映承台水化热传播过程，将封底砼模拟到整体模型，为具有比热和热传导率等特性的构件。承台浇筑时，设置6层冷却水管。冷却水管直径50mm，水平间距为1.0m，距承边间距0.5m；竖向层间距为1m，最下层距承台底0.5m，最上层距承台顶0.5m，如图1-1所示。图-1 冷却水管布置示意图（单位：cm）单管流量每小时4.24m3，对应流速60cm/s，冷却水作用时间为混凝土浇筑完毕后240小时。计算模型及参数模型根据对称性，取1/4结构建模。划分的单元尺寸为0.5m，封底砼的厚度取为0.5m，其平面尺寸为承台边界外1m，基础为

4、封底混凝土向外扩2m，如 REF _Ref65772960 h 图 2.11所示。图 SEQ 图 * ARABIC s 2 1 承台水化热分析模型（1/4对称模型）主要参数表 SEQ 表 * ARABIC s 2 1 主要设计参数表序号特性承台混凝土封底混凝土地基1比热（kcal/kN T）2525202容重(kN/m)2525183热传导率(kcal/m hr T)2.32.31.74对流系数(kcal/ m2 hr T)1212125大气温度(T)20/6浇筑温度(T)20/728d抗压强度(MPa)30/8强度发展系数(ACI)a=4.5 b=0.95/928d弹性模量(MPa)3.01

5、042.8104210310热膨胀系数110-5110-5110-511泊松比0.20.20.212水泥类型普通硅酸盐水泥/13水泥含量(kg/m)301/14冷却水管直径(mm)50/15冷却水流速度(m/s)0.6/16冷却水入水温度(T)15/承台混凝土浇筑主要计算结果温度分布（1）60小时后承台混凝土浇筑60小时后的温度分布状态如图，承台内混凝土温度55.2。此时冷却水管仍在通水。图 SEQ 图 * ARABIC s 2 1 承台混凝土浇筑60小时后温度分布云图（2）130小时后承台混凝土浇筑130小时后的温度分布状态如图，承台内混凝土温度46.9。此时冷却水扔在通水，混凝土强度仍在发

6、展（水化反应还在缓慢持续）。图 SEQ 图 * ARABIC s 2 2 承台混凝土浇筑130小时后温度分布云图（3）250小时后承台混凝土浇筑250小时后的温度分布状态如图，承台内混凝土温度37.3。此时冷却水已停止作用，混凝土强度仍在发展（水化反应还在缓慢持续）。图 SEQ 图 * ARABIC s 2 3 承台混凝土浇筑250小时后温度分布云图承台温度应力（1）60小时后承台混凝土浇筑60小时后的应力分布云图如下图所示，此时温度应力2.38MPa。图 SEQ 图 * ARABIC s 2 1 60小时后应力分布云图（2）130小时后承台混凝土浇筑130小时后的应力分布云图如下图所示，此时

7、温度应力1.3MPa。图 SEQ 图 * ARABIC s 2 2 130小时后应力分布云图（3）250小时后承台混凝土浇筑250小时后的应力分布云图如下图所示，此时温度应力2.7MPa。图 SEQ 图 * ARABIC s 2 3 250小时后应力分布云图主要控制点应力时程曲线（1）承台顶面中心节点编号N12576，沿承台宽度方向拉应力最大1.8MPa，发生在承台浇筑45小时后，如 REF _Ref65773893 h 图 3.31。图 SEQ 图 * ARABIC s 2 1 N12576温度应力与容许抗拉强度时程曲线（2）承台内部节点编号N9120，沿承台长度方向拉应力最大2.4MPa，如 REF _Ref65774037 h 图 3.32所示。图 SEQ 图 * ARABIC s 2 2 N9120温度应力与容许抗拉强度时程曲线（3）承台侧面中心节点编号N10579，沿承台高度方向拉应力最大1.6MPa，发生在承台浇筑45小时后（如图）。图 SEQ 图 * ARABIC s 2 3 N8279温度应力与容许抗拉强度时程曲线主要结论（1）根据ACI标准，模型中C40混凝土的允许温度应力取值：龄期3天：2.4MPa；龄期5天：2.6MPa；7天龄期后：2.72.8MPa。对比计算结果，承台混凝土水化热