ANSYS计算大体积混凝土温度场的关键技术

在大型混凝土结构建设的过程中，温度场分析对保障混凝土结构的安全性至关

重要。ANSYS作为工程领域中常用的数值模拟工具，能够对混凝土温度场进行准

确的计算，为混凝土结构的设计和施工提供科学依据。

但是，对于大体积混凝土的温度场计算，存在一些关键技术需要考虑，下面将

进行详细介绍。

1. 混凝土的物理性质

混凝土的物理性质是温度场模拟中的关键因素之一。混凝土在浇筑后的初凝期、成型期、硬化期、老化期等各个阶段的物理性质都存在巨大的变化。因此，在进行混凝土的温度场计算前，需要准确地测量混凝土在不同时间点的物理性质，如热导率、比热容、密度等。

2. 热源的模拟

混凝土的温度场计算需要考虑混凝土内部的各种热源对温度场的影响。建筑中

的热源包括太阳辐射、室内外温度差、人体热辐射等，需要对这些热源进行准确的模拟。

3. 初始条件的设置

混凝土温度场计算的初始条件设置直接影响计算结果的准确性。混凝土在浇筑

后的初始温度值、初始变形状态的设置等都需要进行准确、合理的处理。

4. 传热模型的选择

对于大体积混凝土的温度场计算，需要选择合适的传热模型。传热模型可以根

据混凝土的物理性质和热源的模拟情况，选择适用于不同情况下的传热模型，如动态传热模型、静态传热模型等。

5. 计算方法的选择

针对大体积混凝土温度场的计算，需要选择合适的计算方法。常用的方法有有

限元法、有限差分法等，需要根据混凝土内部温度场、变形场等的变化情况，选择合适的计算方法。

6. 数值模拟

使用ANSYS进行混凝土温度场计算，需要进行数值模拟。数值模拟是对真实物理系统的数学模拟，通过建立数学模型，利用计算机运算获得物理系统的各种行为特性，如温度场、应力场、变形场等。

7. 计算结果的验证

在进行混凝土温度场计算后，需要对计算结果进行验证。验证结果通常采用实验测试的方式进行验证，如温度测试、原位应力测试、变形测试等。

，针对大体积混凝土温度场计算，需要考虑混凝土的物理性质、热源模拟、初始条件设置、传热模型选择、计算方法选择、数值模拟和计算结果验证等方面的关键技术，以保证计算结果的准确性和可靠性。

ANSYS计算大体积混凝土温度场的关键技术

ANSYS计算大体积混凝土温度场的关键技术在大型混凝土结构建设的过程中，温度场分析对保障混凝土结构的安全性至关重要。ANSYS作为工程领域中常用的数值模拟工具，能够对混凝土温度场进行准确的计算，为混凝土结构的设计和施工提供科学依据。但是，对于大体积混凝土的温度场计算，存在一些关键技术需要考虑，下面将进行详细介绍。 1. 混凝土的物理性质混凝土的物理性质是温度场模拟中的关键因素之一。混凝土在浇筑后的初凝期、成型期、硬化期、老化期等各个阶段的物理性质都存在巨大的变化。因此，在进行混凝土的温度场计算前，需要准确地测量混凝土在不同时间点的物理性质，如热导率、比热容、密度等。 2. 热源的模拟混凝土的温度场计算需要考虑混凝土内部的各种热源对温度场的影响。建筑中的热源包括太阳辐射、室内外温度差、人体热辐射等，需要对这些热源进行准确的模拟。 3. 初始条件的设置混凝土温度场计算的初始条件设置直接影响计算结果的准确性。混凝土在浇筑后的初始温度值、初始变形状态的设置等都需要进行准确、合理的处理。 4. 传热模型的选择对于大体积混凝土的温度场计算，需要选择合适的传热模型。传热模型可以根据混凝土的物理性质和热源的模拟情况，选择适用于不同情况下的传热模型，如动态传热模型、静态传热模型等。 5. 计算方法的选择针对大体积混凝土温度场的计算，需要选择合适的计算方法。常用的方法有有限元法、有限差分法等，需要根据混凝土内部温度场、变形场等的变化情况，选择合适的计算方法。

6. 数值模拟使用ANSYS进行混凝土温度场计算，需要进行数值模拟。数值模拟是对真实物理系统的数学模拟，通过建立数学模型，利用计算机运算获得物理系统的各种行为特性，如温度场、应力场、变形场等。 7. 计算结果的验证在进行混凝土温度场计算后，需要对计算结果进行验证。验证结果通常采用实验测试的方式进行验证，如温度测试、原位应力测试、变形测试等。，针对大体积混凝土温度场计算，需要考虑混凝土的物理性质、热源模拟、初始条件设置、传热模型选择、计算方法选择、数值模拟和计算结果验证等方面的关键技术，以保证计算结果的准确性和可靠性。

ANSYS大型变压温度场的有限元分析

ANSYS大型变压温度场的有限元分析杨涛华北科技学院机电工程系材控B112班摘要：变压器是一种静止的电能转换装置，它利用电磁感应原理，根据需要可以将一种交流电压和电流等级转变成同频率的另一种电压和电流等级。它对电能的经济传输、灵活分配和安全使用具有重要的意义；同时，它在电气的测试、控制和特殊用电设备上也有广泛的应用。如何开发合适的温度场计算技术，准确地计算变压器在各种运行状态下内部线圈、结构件及铁芯等部位的温度，控制内部热点温度不超过其内部绝缘材料的许用温度，从而保证变压器的热寿命，提高变压器的安全可靠性，是企业急需解决的问题。准确计算出变压器的平均温升和最热点温升，并合理地控制其分布，以满足标准要求，是保证变压器安全、稳定和高校运行的关键。关键字：温度场;变压器；铁芯；有限元；ANSYS 1引言变压器是电力网中的主要设备，其总容量达到发电设备总容量的5～6倍。电力变压器的技术性能、经济指标直接影响着电力系统的安全性、可靠性和经济性。随着科学技术的发展、生产技术的进步以及新型电工材料的开发应用，变压器的各项性能指标不断刷新，单机容量越来越大，变压器中的漏磁场也随之增大，引起了人们的关注。在额定运行情况下，漏磁场的增强引起的变压器附加损耗的增加将直接影响变压器的运行效率和产品的竞争力。严重的是，由于漏磁场在一定范围内的金属结构件中产生的涡流损耗不均匀，有可能造成这些结构件的局部过热现象。变压器的容量越大，漏磁场就越强，从而使稳态漏磁场引起的各种附加损耗增加，如设计不当它将造成变压器的局部过热，使变压器的热性能变坏，最终导致绝缘材料的热老化与击穿。在电力系统发生短路时，暂态短路电流产生的漏磁场还可能产生巨大的机械力，对其绝缘和机械结构造成致命威胁。为了避免此种事故发生，必须对漏磁场进行全面的分析。为此，对变压器运行的效率、寿命和可靠性提出了越来越高的要求。变压器在220℃温度下, 保持长期稳定性，在350℃温度下, 可承受短期运行，在很广的温度和湿度范围内, 保持性能稳定，在250℃温度下, 不会熔融,流动和助燃，在750℃温度下, 不会释放有毒或腐蚀性气体。为了减少过高温度对变压器绝缘材料的影响，使变压器实现预期的使用寿命，保证变压器安全可靠的运行，变压器各部分都有各自所规定的温度极限，现主要对变压器的铁芯和绕组进行有限元分析。 2变压器 2.1变压器的基本原理由于变压器是利用电磁感应原理工作的，因此它主要由铁心和套在铁心上的两个（或两个以上）互相绝缘的线圈所组成，线圈之间有磁的耦合，但没有电的联系（如图1所示）。

大体积混凝土论文有限元分析论文温度场应力论文：大体积混凝土有限元分析温度场及其温度应力

大体积混凝土论文有限元分析论文温度场应力论文：大体积混凝土有限元分析温度场及其温度应力摘要：通过利用结构有限元分析程序midas/civil对一座桥梁承台进行水化热分析研究，总结出大体积混凝土在水化热影响下温度的分布规律以及温度应力的变化规律，对分析结果进行比较和总结，可提出防止混凝土开裂的一些应对措施。关键词：大体积混凝土;有限元分析;温度场应力 1 引言大体积混凝土在现代土木工程施工中的应用已非常普遍, 但却常常出现裂缝和变形, 严重影响了结构的整体性和耐久性。国内外工程实践表明，防止温度裂缝的关键在于混凝土温度控制和温度应力控制。目前，关于大体积混凝土的温度计算一般都是利用经验公式计算混凝土的中心最高温度和表面温度，未能考虑混凝土内部温度的连续性和连续变化的外界气温的影响。在温度应力计算方面，目前施工单位也多采用公式分开计算外约束力和内约束力，这并不能反映出大体积混凝土各处的温度应力分布。本文针对大体积承台混凝土，根据热传导基本原理以及有限元原理对大体积混凝土温度应力的计算进行理论分析，同时考虑徐变干缩等因素对大体积混凝土变形裂缝的影响无疑对结构设计和施工有很好的指导作用。

2 大体积混凝土温度场及温度应力理论分析 2.1 大体积混凝土温度场分析混凝土的温度场的计算与求解，实际上是一个热学问题。分析大体积混凝土温度场，需要根据当地气候条件、施工方法及混凝土的热学特性，按热传导原理进行计算。混凝土浇注完成后，混凝土在水泥水化热作用下，可以看成有内部热源强度具有瞬态温度场的连续介质，其瞬态温度场的计算实质是三维非稳态导热方程在特定边界条件下和初始条件的求解。导热方程为：式中为混凝土瞬时温度；为混凝土导热系数；为混凝土比热；为混凝土容重；为单位体积内水化放出的热量。要计算确定混凝土内部温度场，首先应选取水泥水化放热规律，再确定水化热生热率：式中,q为水化热；t为龄期；为无穷大时的最终水化热；m为水化系数。 2.2 大体积混凝土温度应力的计算原理假定混凝土结构为连续整体、均质、弹性的结构物，则当混凝土结构的温度场t(x,y,z,t)求得时，可根据弹性理论求解混凝土结构各部分的热应力。而实际上混凝土的弹性模量是随着龄期而变化的，因此采用增量法来计算混凝土的温度应力。式中, 为混凝土线膨胀系数；为混凝土泊松比；t为温

ANSYS模拟大体积混凝土浇筑过程的基本方法

ANSYS模拟大体积混凝土浇筑过程的基本方法魏尊祥摘要：本文介绍了利用有限元程序ANSYS模拟大体积混凝土浇筑过程的基本原理，以及使用APDL进行温度场和应力场的分析方法。文章对分析模型中主要参数的物理含义及取值方法进行了详细介绍，对使用的主要命令也作了简单介绍。关键词：ANSYS APDL 大体积混凝土间接耦合法大体积混凝土通常指结构实体最小尺寸等于或大于1m，或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。大体积混凝土自混凝土浇筑始至水泥发热基本结束，该时段内混凝土的弹性模量急剧增长，在这一时期混凝土中会形成残余应力。自水泥发热基本结束至混凝土冷却到稳定温度时，混凝土的弹性模量则变化不大，温度应力主要由于混凝土的冷却引起。引起温度应力的原因有两种，一是结构本身各部分之间相互约束而产生温度应力，二是结构边缘受到外界约束、温度变化时不能自由变形而产生的应力。温度应力和自重应力均存在徐变效应。显然大体积混凝土浇筑过程既要进行温度场的模拟，又要进行应力场的模拟，属于两种场的耦合场分析。ANSYS提供了两种耦合场分析方法——直接耦合法和间接偶合法。直接偶合法的耦合单元包含所有所需的自由度，可以通过一次求解得到耦合场分析结果。ansys 采用间接耦合法模拟大体积混凝土浇筑过程时，先进行热分析，将得到的节点温度作为荷载施加于后续的结构分析模型中，然后进行结构分析。 1、间接偶合法分析步骤本文介绍的方法为间接偶合法，其基本步骤如下：第一步：进入前处理器，定义温度场分析需要的单元类型solid70，按照模拟施工过程的需要定义材料属性，每个施工过程定义一种材料，按照施工过程建立有限元模型；第二步：温度场的求解，包括定义分析时间，定义初始温度，按照施工过程逐步激活相应单元，施加水化热，删除或施加热边界条件等；第三步：查看温度场求解结果，可进入后处理查看各个施工阶段的温度场，也可以进入时间历程处理器查看各个节点温度随时间变化的函数等；第四步：重新进入前处理器，将温度场分析单元solid70转换成应力场分析单元solid45，定义结构分析的材料属性及参考温度，每一分析步骤定义一种材料，用于模拟混凝土弹性模量的变化过程；

大体积混凝土温度测控技术规范

大体积混凝土温度测控技术规范引言大体积混凝土结构工程的建设越来越普及，这种结构采用混凝土量大、自重大、混凝土温度控制困难，一旦出现质量问题将带来极大的经济损失和安全风险。因此，对大体积混凝土的温度测控技术和质量控制越来越引起人们的关注。本文将围绕大体积混凝土的温度测控技术，阐述大体积混凝土的特点、控温原理、温度测控方法以及应用与前景。一、大体积混凝土的特点大体积混凝土结构工程通常具有以下特点： 1.混凝土体积巨大。大体积混凝土结构工程的体积往往在几千到数万立方米之间，如大坝、隧道、地下室等。 2.混凝土自重大。大体积混凝土结构的自重往往超过500kg/m³，有些达到1t/m³以上，如大坝等。 3.混凝土内部温度均匀性差。由于大体积混凝土结构的混凝土体积大、自重大，混凝土在养护过程中的温度分布不均匀，受到外界环境条件的影响，容易产生温度差异，导致混凝土内应力不均、收缩、裂缝等质量问题。二、大体积混凝土的控温原理

大体积混凝土结构的控温原理，就是通过监测混凝土的温度变化，控制混凝土的水泥水化反应速率和水分蒸发速度，以保证混凝土内部温度梯度逐渐减小，最终达到统一、稳定的温度状态。混凝土水泥水化反应和水分蒸发是混凝土温度升高的两个主要原因。当混凝土开始早期养护时，水泥水化反应会释放大量热量，导致混凝土内部温度升高。同时，由于混凝土表面与环境接触，水分会在混凝土表面蒸发，也会带走大量热量，导致混凝土内部温度降低。因此，对大体积混凝土结构进行控温，主要就是控制水泥水化反应的速率和水分蒸发的速率，以达到控制混凝土温度的目的。三、大体积混凝土的温度测控方法大体积混凝土的温度测控方法主要有以下几种： 1.温度感应器法温度感应器法是一种常见的温度测控方法。在混凝土养护过程中，将贴有温度感应器的温床布置在混凝土内部，通过感应器采集混凝土内部的温度数据，随时监测温度变化，并可以通过自动化控制系统进行控制。 2.水泥水化热测量法水泥水化热测量法是一种新的温度测控方法。在混凝土养护过程中，通过测量水泥水化反应放出的热量，来控制混凝土内部

混凝土箱梁日照温度场温度应力ansys分析结果

SimWe仿真论坛»C06：ANSYS--实例赏评»混凝土箱梁日照温度场、温度应力ANSYS分析结果混凝土箱梁日照温度场、温度应力ANSYS分析结果混凝土箱梁在日照和气温变化等气象因素作用下，会在截面内产生非线性温度分布，引起较大的纵向、横向温度应力，在超静定结构中还会引起温度次应力。应力大小往往会超过列车或汽车荷载效应，特别是横向温度应力对混凝土箱梁纵向裂纹的出现有很大的贡献。下面首先发几张混凝土箱梁日照温度场ANSYS分析结果的图片，希望对这方面感兴趣的网友在此讨论。 Ⅰ：夏季日照温度场。由于，桥轴线走向和纬度的关系，腹板在夏季腹板几乎不受日照，因此截面温度梯度主要在竖向。 peregrine2007-7-14 15:07 夏季，t=10:00的温度场 peregrine2007-7-14 15:09 夏季，t=14:00的温度场 [[i] 本帖最后由 peregrine 于 2007-7-14 15:15 编辑 [/i]] peregrine2007-7-14 15:15 回复 #3 peregrine 的帖子夏季，t=03:00，夜间负温差 peregrine2007-7-14 15:19 Ⅱ：冬季温度场。本箱梁冬季腹板也会受到一定的日照。冬季，t=16:00 bridge-7-18 21:48 1、底板温度基本是处于均匀温度状态原来做过实桥试验，上下底板也是相差很大的，是不是所处环境不同了 2、“夏季，t=03:00，夜间负温差”跟实测也是差的很远，基本上是处于均匀温度状态。 3、希望提供你的计算思路，偶们好学习一下。 peregrine2007-7-19 20:15

水化热仿真模拟计算在大体积混凝土施工中的应用

水化热仿真模拟计算在大体积混凝土施工中的应用在大体积混凝土施工中，由于混凝土的体积较大，水化热会产生大量的热量，如果不及时控制，可能导致混凝土温度升高过快，产生裂缝或者变形等问题，从而影响混凝土的强度和耐久性。为了解决这一问题，现代建筑工程中通常采用水化热仿真模拟计算技术，通过模拟混凝土水化反应的热量释放情况，预测混凝土的温度变化规律，以便及时采取有效的措施控制混凝土的温度。水化热仿真模拟计算技术基于水泥水化反应时释放热量的基本原理，将混凝土中的水化反应过程拆分成多个时间段，对不同阶段的温度变化进行模拟和分析。具体方法可以采用有限元分析法、有限差分法等数值计算方法，将混凝土中的温度场、应力场、变形场等物理参数计算出来，预测混凝土在水化过程中可能产生的裂缝、变形等问题，并采取相应的控制措施，以保证混凝土的使用寿命和性能。水化热仿真模拟计算技术的应用可以大大提高混凝土施工的质量和效率，减少建筑工程中的时间和成本。首先，通过模拟分析，可以及时发现混凝土中的温度变化规律，预测可能发生的问题，有针对性地采取措施进行调整，从而避免了温度升高过快、导致混凝土产生裂缝、变形等问题。其次，水化热仿真模拟计算技术可以更加准确地预测混凝土在施工过程中的温度变化情况，控制混凝土的温度，保证混凝土的强度和耐久性，延长混凝土的使用寿命。此外，对于一些特殊的混凝土施工，如高速公路桥梁、核电站、地下隧道等，需要采用高强度混凝土设计，使用水化热仿真模拟计算技术可以更加有效地制定混凝土施工方案，保证混凝土的使用寿命。总的来说，水化热仿真模拟计算技术在大体积混凝土施工中的应用非常重要，可以有效地控制混凝土的温度，保证施工质量和维护建筑结构的安全。随着科技的不断发展和混凝土施工技术的不断创新，相信水化热仿真模拟计算技术在未来的建筑工程中将会得到更广泛的应用和推广。

混凝土结构中温度场的数值模拟研究

混凝土结构中温度场的数值模拟研究一、研究背景混凝土结构在建筑、道路、桥梁等领域中得到了广泛应用。然而，在使用过程中，混凝土结构会受到外界温度的影响，从而产生温度应力和温度变形，进而影响结构的安全性和耐久性。因此，对混凝土结构中温度场的数值模拟研究具有重要意义。二、研究内容本研究旨在通过数值模拟的方法，探究混凝土结构中温度场的分布规律，分析其对结构性能的影响，并提出相应的解决方案。三、数值模拟方法在本研究中，采用有限元法进行数值模拟。具体而言，首先通过计算机软件建立混凝土结构的三维模型，并分析其材料特性和结构参数。其次，将温度场的影响考虑进去，对混凝土结构进行温度场的数值模拟。最后，通过对模拟结果的分析和比对，得出结论并提出相应的解决方案。

四、模型建立在模型建立中，首先需要确定混凝土结构的材料特性和结构参数。混凝土的材料特性包括弹性模量、泊松比、线膨胀系数等；结构参数包括构件的尺寸、截面形状和布置方式等。在确定这些参数后，可以通过计算机软件建立混凝土结构的三维模型，并进行有限元网格划分。五、温度场的数值模拟在混凝土结构中，温度场的分布是非常复杂的，其受到多种因素的影响，如太阳辐射、大气温度、混凝土内部水分状态等。因此，在数值模拟中，需要考虑这些因素的综合影响，并通过数学模型进行计算。具体而言，可以采用ANSYS软件中的热传导模块，建立混凝土结构的温度场模型。在模拟过程中，需要考虑混凝土结构的热传导系数、比热容等参数。同时，在考虑太阳辐射等外部因素时，还需要考虑混凝土表面的辐射率和吸收率等参数。通过这些参数的设定和计算，可以得到混凝土结构中的温度场分布情况。六、数值模拟结果分析在得到温度场的数值模拟结果后，需要对其进行分析和比对。具体而言，可以通过计算温度应力和温度变形等指标，评估混凝土结构的安

大体积混凝土温度温度场控制分析

大体积混凝土温度温度场控制分析李文清;王建伟【摘要】由于坝体在施工过程中，常因温度应力超过混凝土抗拉强度而使坝体产生裂缝，根据计算实例来分析大坝的温度应力问题，利用限元软件ANSYS进行模拟，对水电站坝体的一个坝段施工期的温度场、温度应力进行了模拟。结果表明：坝体基础常态混凝土垫层部位在外温变化及基岩约束双重作用下，出现了较大的拉应力。混凝土表面铺设保温板后，降低了外界温度对混凝土的影响，垫层部位的最大应力有所减少。由此可见，混凝土表面铺设保温板是降低温度应力的有效措施。【期刊名称】《江西化工》【年(卷),期】2011(000)004 【总页数】2页(P70-71) 【关键词】重力坝;大体积混凝土;施工期;表面保护;温度应力【作者】李文清;王建伟【作者单位】江西省锅炉压力容器检验检测研究院;江西省安全生产科学技术研究中心【正文语种】中文【中图分类】TU755 0 引言在水利工程中由于施工面积大，需要的混凝土体积也越来越多，而大体积混凝土结

构特点为施工难度大、体积大、表面系数较小，使得混凝土产生裂缝的机率比较大，一旦施工控制不严，就会造成无法估量的损失。大体积混凝土产生的裂缝大多都是在浇筑过程期间由于温度变化而引起的。当气温突然降低时引起混凝土内外温度变化过大，而产生较大的拉应力，混凝土主要是压应力大［1，2］，它的拉应力允许值是压应力的十分之一左右，因此产生表面裂缝的主要原因是这些温度应力的存在［3，4］。为此，在水利工程大体积混凝土施工过程中要做好混凝土裂缝的产生，要做到控制裂缝的出现，关键在于原材料的选取和配合比的优化，并通过施工工艺的提高，有效的减少温度应力和沉缩应力。对大体积混凝土而言，控制其温度应力，防止和减少结构的裂缝，从而提高混凝土的抗渗、抗裂、抗侵蚀性能和耐久性是极其重要的［5－7］。实践证明，在大体积混凝土表面铺设保温板是一种有效的温控防裂措施，尤其是对于高寒地区以及受寒潮作用的大体积混凝土建筑物效果十分明显。本文以混凝土重力坝工程为算例，采用等效表面散热系数法计算分析了无保温板条件下坝体的温度应力场，进一步证明了大体积混凝土表面铺设保温板对于防止表面裂缝的有效性。 1 工程简介如图1所示建立的重力坝模型，坝高100m，下游坝面坡度1:0.7，地基上、下游宽度分别取100、200m，地基深度取200m，上下游面取水平约束，地基底面取固定约束，坝体受自重和水压力作用，上游河床受到水压力，不计扬压力，混凝土的弹性模量取21Gpa，泊松比取0.167，密度为2400kg/m3，地基的弹性模量取20Gpa，泊松比取0.17，密度为2500kg/m3。给出计算图如下: 图1 某重力坝有限元模型 2 基本资料 2.1 坝址气温和水温坝址多年平均气温为2.8℃;极端最高气温40.1℃;极端最低气温－49.8℃;多年平均

大体积混凝土温控计算

大体积混凝土温控计算大体积混凝土是指单次浇筑体积较大的混凝土，常用于大型基础工程、水利工程以及特殊结构工程中。由于在混凝土凝固过程中，水化反应会释放热能，如果无法适当控制混凝土的温度，可能会导致温度裂缝的产生，严重影响结构的安全和使用寿命。因此，对大体积混凝土的温控计算十分重要。 1. 温控目标大体积混凝土温控的首要目标是避免温度裂缝的产生。通过合理的温控计算，可以保证混凝土的温度变化在一定范围内，避免过高的温度应力，从而减少裂缝的发生。 2. 温控计算方法大体积混凝土的温控计算方法通常有三种：经验公式法、数值模拟法和试验测定法。 2.1 经验公式法经验公式法是根据历史数据和实践经验得出的简化计算方法。通常根据混凝土的浇筑时间、外界环境温度、混凝土配合比等参数，使用经验公式计算得出混凝土的最大温度变化和温度梯度。然后根据具体情况，采取降低温度梯度的措施，如增加冷却设备、降低浇筑体积等。 2.2 数值模拟法

数值模拟法利用计算机软件，通过建立混凝土的热-力耦合模型，模拟混凝土的温度变化和应力分布。这种方法需要进行详细的工程参数输入和复杂的计算过程，能够更精确地预测混凝土的温度变化和应力情况。但由于计算量大和参数输入的不确定性，对计算机软件的使用和工程参数的准确把握要求较高。 2.3 试验测定法试验测定法是通过对实际测温数据的分析和比较，确定混凝土的温度变化规律和温度梯度。通常会在混凝土浇筑时进行温度的实时监测，然后根据测得的数据进行分析，得出合适的温控措施。 3. 温控措施基于温控计算结果，需要采取相应的温控措施。 3.1 冷却措施冷却措施是指通过降低混凝土的温度来减少温度应力和裂缝的发生。常用的冷却措施包括喷水冷却、内外冷却管道、降低骨料温度等。 3.2 隔热措施隔热措施是指通过增加混凝土的绝热性能，减少外界热量对混凝土的影响。常用的隔热措施包括增加绝热材料的使用、加装遮阳棚等。 4. 温控监测

基于ANSYS的大体积混凝土温控措施分析

基于ANSYS的大体积混凝土温控措施分析徐振;蒋玲;赵军【摘要】Based on Bailianya reservoir, the article analyzes the stress state of large volume concrete in different technical indicators with the finite element software--Ansys. Through the comparison of theo- retical value and actual value, the measures of temperature control are optimized which may have a cer- tain reference to similar projects.%以白莲崖水库为例,结合大型有限元软件Ansys分析养护技术指标和养护方式,分析大体积混凝土在不同技术指标下可能出现的应力状态,通过理论值与实际值的对比,优化温控措施,对类似项目有一定的借鉴作用。【期刊名称】《滁州学院学报》【年(卷),期】2012(014)002 【总页数】2页(P69-70) 【关键词】大体积混凝土;Ansys;温控措施【作者】徐振;蒋玲;赵军【作者单位】安徽省水利水电勘测设计院,合肥230088;安徽职业技术学院,合肥230051;江西省建工集团公司,江西南昌330700 【正文语种】中文【中图分类】TU74

混凝土在现代建设工程中，占有非常重要的地位。与普通混凝土相比，大体积混凝土具有结构厚、体形大、钢筋密、混凝土浇筑量大、工程条件和施工技术要求高等特点［1］。要保证大体积混凝土的施工质量，就要解决混凝土表面裂缝和收缩裂缝问题，温度控制是关键。目前常用的温控方法主要有两种：第一是外保法。所谓外保法就是对体积混凝土结构采取相应保温保湿措施，控制凝土结构表面温度和湿度不受散失，从而控制凝土内外温差在规范允许范围内；第二是内降，内降法就是在大体积混凝土结构中采取布设却水管的方式进行降温。来降低混凝土结构内的最高温升值，使混凝土内外温差在规范允许范围内［2］。本文主要讨论，在内降法中布设冷却水管对混凝土中温度极值的控制效果效果，以及改变水管管径、管间距对控制效果的影响。白莲崖大坝为全断面碾压混凝土双曲变厚拱坝，坝顶高程234.4米，最大坝高104.6米，坝轴线弧长423米；坝顶宽8.0米，拱冠处坝底厚30.064米。大坝共分11个坝段。大坝总浇筑方量约69.25万立方米。 2006年4月至5月大坝基础垫层浇捣，2006年10月至2007年6月大坝RCC 混凝土浇到EL170.00，2007年9月至2009年1月16日浇筑二期（EL170～234.6）。 2.1 水化热的计算混凝土水化过程中的热源为水泥水化热，它是影响混凝土温度场的关键因素。常用的水化热的计算公式有指数式双曲线式或复合指数式三种计算公式。研究结果表明，指数式公式的计算结果更接近于工程实测值，本文即采用指数式经验公式进行有限元计算，公式如下［4］式中Q（t）为1kg水泥累积水化热；t为龄期；Q0为每l kg水泥散热量，单位为kJ／kg；m为水化热系数即水泥品种与水化热速度有关的系数。 2.2 模型的建立

大体积混凝土冷却水管温度场仿真分析

大体积混凝土冷却水管温度场仿真分析杜君行;李艳龙【摘要】针对大体积混凝土预埋冷却水管温度场三维仿真具有一定的难度和复杂性,文中以热流法有限元计算原理为理论基础,基于有限元程序ANSYS通用平台,通过参数设计语言(APDL)以及ANSYS的多种内部函数,编制了模拟混凝土冷却水管温度场的仿真分析程序,成功实现了分析工程的参数化.算例表明,该程序对于含有冷却水管混凝土结构的温度场仿真分析是可行和有效的. 【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2015(037)002 【总页数】3页(P41-43) 【关键词】混凝土;温度场;水管冷却;仿真分析;ANSYS软件【作者】杜君行;李艳龙【作者单位】河海大学力学与材料学院, 南京210098;河海大学力学与材料学院, 南京210098 【正文语种】中文【中图分类】TU528.0 自水管冷却首次在美国胡佛混凝土重力坝以来水管冷却在大体积混凝土施工得到了广泛运用，水管冷却已成为大体积混凝土结构温度控制的有效措施之一。为了准确分析和研究其内部温度场的分布规律以达到温度控制的目的，对施工期混凝土浇筑块体的温度场仿真模拟是有必要的。而大体积混凝土预埋冷却水管温度场三维仿真

具有一定的难度和复杂性，要综合考虑混凝土浇筑块体内冷却水管的布置型式、施工期内混凝土水化热、施工的气象条件变化、混凝土施工进度等因素。以热流法有限元计算原理为理论基础，基于有限元程序ANSYS通用平台，通过参数设计语言(APDL)以及ANSYS的多种内部函数，编制模拟混凝土冷却水管温度场的仿真分析程序，实现对大体积混凝土的浇筑温度场进行仿真分析。热流体单元两节点间可进行热传导及流体传输，其单元方程为：式中，[Ct]为单管流管的比热矩阵；{T}为节点温度向量；为节点温度对时间的导数微量；[Kt]为单根流管的热传导矩阵；{Qt}为节点热流率向量；{Qg}为单根流管内部热生成率；Nc为并行流管的数量。混凝土单元的热平衡方程： [C]{T}+[K]{T}={Q} 式中，[C]为混凝土的比热矩阵；[K]为热传导矩阵；{Q}为热荷载向量。混凝土与管壁接触面为第三类边界条件：热流管单元与混凝土之间的热交换关系：式中，β为混凝土与冷却管间的放热系数；Tf(s,t)为随流线及时间变化的冷却水管管壁温度；Ts(s,t)为管壁处随流线及时间变化的混凝土温度；s为沿冷却水管轴线建立的流线坐标；为管内冷却水的流速[1]。模型长26.0m,宽9.5m,模型高6m。混凝土每层的施工浇筑厚度为1.5m,水管的水平和竖直间距均为1.5m,一期冷却和层间歇期取为7d。混凝土初温18℃ ，冷却水入口温度14℃，冷却钢管直径为28mm,入口流速0.81m/s, 管内冷却水流每天改变一次流向。将其对应边界条件设置为绝热，顶层与侧面两层为对流散热边界条件。其有限元模型及内部水管布置如图1、2及表1所示。 (1) 混凝土典型剖面的温度分布规律。第一层浇筑块体在垂直于管轴线即X向 Y=5m处典型剖面不同计算时段温度场云图如图3～图5所示。

大体积混凝土温度控制关键技术探讨

大体积混凝土温度控制关键技术探讨摘要：大体积混凝土温度控制是现代建筑工程中一个重要而又具有挑战性的问题。随着建筑规模的不断扩大和技术的进步，越来越多的大型混凝土结构被广泛采用，如高速铁路路基、大型水利工程等。然而，大体积混凝土施工过程中的温度升高会引发一系列问题，如混凝土的收缩、膨胀以及强度和耐久性的降低，甚至可能导致开裂和品质下降。因此，针对大体积混凝土温度控制，进行关键技术的探讨和研究是十分必要的。关键词：大体积混凝土；温度控制；关键技术引言：大体积混凝土已广泛应用于建筑工程之中，对大体积混凝土的理论研究也较为深入，但施工标准的制定还有些滞后。目前的设计、施工、验收标准对建筑工程大体积混凝土的要求很少，文章就建筑物基础工程大体积混凝土温控措施及相关施工技术做了一些初步的探讨。一、大体积混凝土的温度控制问题（一）温度对混凝土的影响温度对大体积混凝土的影响是非常重要的。温度的变化会导致混凝土体积的膨胀或收缩，从而引发一系列问题。首先，热应力或收缩应力可能导致混凝土出现裂缝，特别是在较高的温度下，混凝土会膨胀，而在较低的温度下会收缩。这些裂缝会降低混凝土结构的强度和耐久性。其次，新浇混凝土外部环境温度与自身内部温度温差过大，导致混凝土表面起皮、开裂等问题。此外，在寒冷地区，过低的温度可能导致混凝土冻融损害，破坏混凝土结构。另外，混凝土的温度与早期强度发展密切相关，较高的温度有利于水泥的水化反应，从而提高混凝土的早期强度。（二）混凝土浇筑过程中的水化反应

混凝土浇筑过程中的水化反应是大体积混凝土温度控制问题中的关键因素。在浇筑开始后，水化反应会产生热量，称为水化热。由于大体积混凝土的体积较大，水化热的生成更多，导致温度升高速度加快。然而，高温带来的问题也很明显。首先，由于混凝土内部温度不均匀，产生的热应力可能导致混凝土出现裂缝。其次，高温会加快水泥的水化反应，促使混凝土的早期强度发展。然而，过快的强度发展可能导致混凝土的不均匀收缩，使其容易产生裂缝。（三）温度升高带来的问题大体积混凝土的温度控制问题中，温度升高带来的一系列问题需要引起重视。首先，温度升高会导致混凝土体积发生热胀冷缩，容易产生裂缝，从而降低结构的强度和耐久性。其次，高温会加速水泥浆体中的水化反应和早期强度发展，但过快的强度发展可能导致混凝土不均匀收缩，进而引起裂缝的形成。此外，高温还会影响混凝土的物理性能和工作性能，降低混凝土的密实性和耐久性，并缩短混凝土的硬化时间。二、大体积混凝土温度控制关键技术（一）控制浇筑温度在大体积混凝土施工中，控制浇筑温度是一项关键技术，对于确保混凝土结构的质量和性能非常重要。首先，预冷混凝土原材料是一个重要步骤。在混凝土配比设计中，选择低热水泥、碎裂料等材料，降低混凝土的初始温度。冷却混凝土浇筑区域也是至关重要的。在施工现场，可以采用喷水、湿帘、冷风机等方式降低空气温度，减缓混凝土的温度升高。另外，管理混凝土的运输时间也非常重要。控制混凝土的运输时间和距离，避免过长的运输时间和远距离运输所引起的温度升高。同时，监测混凝土的温度是必不可少的。使用温度传感器等设备实时监测混凝土的温度，及时发现温度异常，并采取相应的措施进行调整。此外，合理控制混凝土的浇注速度也是关键。过快的浇注速度会导致混凝土的温度升高过快，因此需要合理控制浇注速度。最后，在混凝土浇筑完成后，进行终末冷却处理也至关重要。可以采用喷水、覆盖湿布等方式来降低混凝土的温度。（二）降低混凝土内部温度

大体积混凝土温度控制与MIDAS建模参数调整分析

大体积混凝土温度控制与MIDAS建模参数调整分析王忠【摘要】Mass concrete is affected by temperature stress, and cracks occur when serious. In view of this problem, based on the construction of mass concrete of bearing cap of a super large cable stayed bridge, through the finite element simulation analysis, the characteristics of stress field and temperature field of concrete structure of concrete cap are defined, and the corresponding temperature control standards and temperature control measures are put forward. At the same time, the simulation results of 4# cap are compared with the actual measured results. Readjust some parameters in the modeling, and then do the inverse calculation. The results show that the temperature field after adjusting the parameters is more practical,and it is applied in the later 5#cap casting. It provides a useful reference for similar projects.%大体积混凝土由于受温度应力的影响,严重时就会产生裂缝,针对这一问题,以某特大斜拉桥承台大体积混凝土施工为背景,通过有限元仿真计算分析,明确了承台混凝土结构的应力场和温度场的特征,提出了相应的温控标准和温控措施.同时,通过对4#承台仿真计算结果与实测进行分析对比,反复调整建模中的一些参数再进行反算,结果表明,参数调整后的温度场更加符合实际,并在后期5#承台浇筑中得到应用.为类似工程提供了有益借鉴. 【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2017(036)032 【总页数】3页(P133-135)

混凝土桥塔温度场的时变分析及温度梯度模式研究

混凝土桥塔温度场的时变分析及温度梯度模式研究任翔【摘要】测试了3个季节下某悬索桥混凝土桥塔塔壁内外环境温度及表面温度场,分析了不同温差荷载随时间的变化规律.在此基础上,计算分析在不利温差下塔壁厚度方向、长宽方向的温度梯度模式.结果表明,塔外环境温度及塔壁外表面温度随时间变化呈现正弦曲线变化趋势；塔内环境温度及表面温度随时间变化不明显;塔壁厚度方向的正温差或负温差较大,同时箱形截面厚度方向、长宽方向温度梯度模式宜采用折线模式.%In this article, temperature fields of three typical seasons were tested for a suspension bridge tower, including the internal and external environment temperature and the tower wall surface temperature. In the meanwhile, the variation regularities of different temperature-difference loads with time were analyzed. Based on the testing results, the temperature gradient models under disadvantageous temperature difference were calculated respectively along the lower wall's thickness direction, the length and width directions. The results show that the environment's temperature variation outside the tower and the external wall surface's temperature variation with time present the trend of sine curve; the environment's temperature variation inside the tower and the internal wall surface's temperature variation with time are not obvious; positive or negative temperature difference of the tower wall thickness direction is large; and temperature gradient models in polygonal line should be adopted for the thickness direction, length direction and width direction of box cross-section

大体积混凝土温度计算

10-7-2-1 大体积混凝土温度计算公式 1．最大绝热温升（二式取其一）（1）T h＝（m c＋k·F）Q/c·ρ （2）T h＝m c·Q/c·ρ（1－e-mt）（10-43）式中T h——混凝土最大绝热温升（℃）； m c——混凝土中水泥（包括膨胀剂）用量（kg/m3）； F——混凝土活性掺合料用量（kg/m3）； K——掺合料折减系数。粉煤灰取0.25~0.30； Q——水泥28d水化热（kJ/kg）查表10-81；不同品种、强度等级水泥的水化热表10-81 水泥品种水泥强度等级水化热Q（kJ/kg） 3d 7d 28d 硅酸盐水泥42.5 314 354 375 32.5 250 271 334 矿渣水泥32.5 180 256 334 c——混凝土比热、取0.97［kJ/（kg·K）］； ρ——混凝土密度、取2400（kg/m3）； e——为常数，取2.718； t——混凝土的龄期（d）； m——系数、随浇筑温度改变。查表10-82。系数m 表10-82 浇筑温度（℃） 5 10 15 20 25 30 m（l/d）0.295 0.318 0.340 0.362 0.384 0.406 2．混凝土中心计算温度 T1（t）＝T j＋T h·ξ（t）式中T1（t）——t龄期混凝土中心计算温度（℃）；

T j——混凝土浇筑温度（℃）； ξ（t）——t龄期降温系数、查表10-83。降温系数ξ表10-83 浇筑层厚度（m）龄期t（d） 3 6 9 12 15 18 21 2 4 27 30 1.0 0.36 0.29 0.17 0.09 0.05 0.03 0.01 1.25 0.42 0.31 0.19 0.11 0.07 0.04 0.03 1.50 0.49 0.46 0.38 0.29 0.21 0.15 0.12 0.08 0.05 0.04 2.50 0.65 0.62 0.57 0.48 0.38 0.29 0.23 0.19 0.16 0.15 3.00 0.68 0.67 0.63 0.57 0.45 0.36 0.30 0.25 0.21 0.19 4.00 0.74 0.73 0.72 0.65 0.55 0.46 0.37 0.30 0.25 0.24 3．混凝土表层（表面下50~100mm处）温度 1）保温材料厚度（或蓄水养护深度） δ＝0.5h·λx（T2－T q）K b/λ（T max－T2）（10-45）式中δ——保温材料厚度（m）； λx——所选保温材料导热系数[W/（m·K）]查表10-84；几种保温材料导热系数表10-84 材料名称密度（kg/m3）导热系数λ ［W/（m·K）］材料名称密度（kg/m3）导热系数λ ［W/（m·K）］建筑钢材7800 58 矿棉、岩棉110~200 0.031~0.06 钢筋混凝土2400 2.33 沥青矿棉毡100~160 0.033~0.052 水0.58 泡沫塑料20~50 0.035~0.047 木模板500~700 0.23 膨胀珍珠岩40~300 0.019~0.065 木屑0.17 油毡0.05 草袋150 0.14 膨胀聚苯板15~25 0.042 沥青蛭石板350~400 0.081~0.105 空气0.03 膨胀蛭石80~200 0.047~0.07 泡沫混凝土0.10 T2——混凝土表面温度（℃）； T q——施工期大气平均温度（℃）； λ——混凝土导热系数，取2.33W/（m·K）； T max——计算得混凝土最高温度（℃）；

全容式LNG储罐罐体温度场计算及分析

0前言由于国内天然气需求量的增加 , 船运进口 LNG 数量也随之增加 , 与之相配套的 LNG 接收站建设迅速发展。国内沿海地区大批 LNG 接收站已经建成或正在建设之中 [1]。 LNG 储罐是接收站最重要的设备 , 属常压、超低温大型烃类储罐 , 全容式储罐是目前普遍采用的罐型。一般情况下 , LNG 常压储存 , 储存温度为 -162℃。由于储罐内部与环境存在巨大温差 , 而且大型 LNG 储罐的罐底与罐壁、罐顶与罐壁处的连接处结构较为复杂 , 形成温度梯度产生热应力 , 在低温部位影响储罐的机械性能 [2]。对大型全容式 LNG 储罐的温度场进行计算对储罐的设计有重要意义。国内对 LNG 储存设施温度场的研究集中在 LNG 船和小型 LNG 储罐上 , 对LNG 大中型储罐的温度场研究较少。冯武文等人对 LNG 船船体温度分布作了详细研究 [3]; 上海交通大学对低温容器的热力研究较多 ; 杨敏之等人利用有限元法和边界元法计算液化气船低温液罐鞍座的温度场 [4]; 汪顺华等人采用数值差分法求解出低温储罐绝热层内部温度变化规律 [5]; 邱林等人对 LNG 船遇冷过程前后液货舱内气体温度分布进行了计算 [6]。在国外 , Chen Q S 等人对 LNG 加气站中 LNG 低温储罐内的温度和压力变化进行了分析 [7]; Boukeffa D 等人以一个液氮容器颈管为研究对象 , 对颈管壁的温度场进行了研究实验测量和数值计算 [8]; Khemis O 等人对低温容器传热进行了实验研究 [9]。 1全容式 LNG 储罐基本结构目前我国正在建设和已投入使用的大型 LNG 储罐