铁路斜拉桥承台大体积混凝土水化热温度-应力场研究

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1、第8卷第2期铁道科学与工程学报Vo1．8NO．22011年4月JOURNALOFRAIL＼～AYSCIENCEANDENGINEERINGApr2Ol1铁路斜拉桥承台大体积混凝土水化热温度一应力场研究翟建平，秦红禧，何旭辉(1．南广铁路有限责任公司，广西南宁530022；2．中南大学土木建筑学院，湖南长沙410075)摘要：基于现场试验得到的混凝土物理及热特性参数，建立有限元仿真模型，获得理论水化热温度一应力场。结合有限元数值模拟及现场实测，得到了混凝土水化热发展的时程曲线及一般规律，并研究了混凝土内部温度梯度沿承台厚度方向和平面长度方向

2、随龄期增长的变化情况，以及承台边缘部位混凝土的热应力分布规律。数值分析和现场实测结果验证了预先制定的温控措施的适用性，对于相近结构的设计、施工以及提高工程的可靠性和耐久性具有参考价值。关键词：大体积混凝土；水化热；热应力；温度裂缝；温控中图分类号：TU375文献标志码：A文章编号：1672—7029(2011)02—0027—07Studyontemperature——thermalstressfieldofhydrationheatofrailwaycable—stayedbridgepilecapZHAIJian．ping，QINHo

3、ng—xi，HEXu—hui(1．Nanning—GuangzhouRailwayCo．Ltd，Nanning530022，China；2．SchoolofCivilEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410075，China)Abstract：Basedonthephysicalandthermodynamicparametersacquiredbyexperiment，FEM．calculationmod—elisestablishedandthetheoreticalhydratio

4、nheat—thermalstressfieldwasobtained．Withthetheoreticalsimu—lationandthemonitoringresults，theregularlawandtime～historycurveofhydrationheatwasobtained，andthevariationofinnertemperaturegradientalongtheheightdirectionaswellasthelongitudinaldirectionwiththeconcreteagewerestudi

5、ed．Besides，thedistributionlawofthermalstressinpilecap’Sedgeareawasanalyzed．Thefeasibilityoftemperaturecontrolmeasureswasverifiedbynumericalanalysisandobserveddata，andthere—suitscanimprovestructuralreliabilityandprovidereferencefordesignandengineeringofthesimilarprojects．K

6、eywords：massconcrete；hydrationheat；thermalstress；crack；temperaturecontrol混凝土结构出现裂缝是一个非常普遍的现象，起的裂缝具有裂缝宽、上下贯通等特点，对结构的近代土木工程学关于混凝土强度的微观研究，以及防水性能、承载能力以及工程耐久性等都会产生很大量工程实践所提供的经验都已表明，混凝土结构大的影响，这也是降低结构的耐久性和结构稳定性出现裂缝是不可避免的，科学的要求是将其有害程的重要原因。因此，需要对大体积混凝土温度度控制在允许范围内¨。高标号、大体积混凝土场的分布规律

7、进行理论探讨，分析大体积混凝土的的裂缝控制问题是一项国际性的技术难题。由于温度场及温度应力的分布和发展，并对大体积混凝水化速率高，导热性能差，内部水化热不易散发，常土结构在施工初期的水泥水化热温度场进行理论常造成大体积混凝土因内外温差过大而产生温度预测和现场监测。本文以在建的郁江双线特大应力，导致其结构表面出现有害裂缝。温度应力引桥——双塔双索面钢桁梁斜拉桥的283号桥墩承收稿日期：2011—01—18作者简介：翟建平(1966一)，男，湖南常德人，高级工程师，从事土木工程管理与科研工作28铁道科学与工程学报2011年4月台为工程背景，基

8、于混凝土材料的现场试验数据，4种。建立承台混凝土结构三维有限元仿真模型，对其水(1)第1类边界条件。混凝土表面温度是时化热温度场及温度应力进行理论分析。郁江双线间r的已知函数，即特大桥主塔采用