2013年12月下第42卷第24期
D01:10.7672/sgjs2013240101
施工技术
CONSTRUCTION TECHNOLOGY
应用Mathcad软件和有限差分法分析
大体积混凝土裂缝控制温度场
郑小鹰
（厦门经济特区房地产开发集团有限公司，福建厦门361004）
[摘要】依据（大体积混凝土施工规范》CB50496一2009，运用Mathcad软件编制大体积混凝土浇筑体温度场的计算程序，实现了差分法的自动计算，并结合具体的工程实例，介绍了该计算程序的应用。对计算结果和实测结果进行比较，讨论了混凝土绝热温升计算公式、相关参数和差分法单元划分对计算精度的影响，并参考相关研究成果，提出了建议。
【关键词】混凝土；温度场；计算程序；有限差分法
【中图分类号】TU717
【文献标识码】A
【文章编号】1002-8498（2013)24-0101-05
CalculationofMassiveConcreteTemperatureFieldwith
MathcadSoftwareandFiniteDifferenceMethod
Zheng Xiaoying
(Xiamen Building Deselopment Group Co. ,Ld. ,Xiamen,Fujian 361004,China)
Abstract:According to Code for construction of mass concrete GB50496—2009,the calculation program for mass concrete temperature field is established with Mathcad software,and the automatic calculation of finite difference method is realized. Combining with actual project,the application of calculation program is introduced. By comparing the results of the calculation data and testing data,the influence of formula of concrete adiabatic temperature rise,corresponding parameter and unit division of finite difference method on calculation precision are discussed，and the offer suggestions are put forward by referring to corresponding results of the research.
Key words: concrete; temperature field; calculation program; finite difference method
1大体积混凝土温度场计算的重要性
大体积混凝土浇筑以后，由于水泥水化热的影响，内部温度急剧上升，混凝土达到温升最高值以后混凝土内部温度逐步下降，在降温的过程中由于混凝土的弹性模量开始增大，徐变变小在一定的约束条件下会产生较大的拉应力，当混凝土内部温度降温梯度较大，使所产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度，就会引起混凝土的裂缝。因此大体积混凝土施工过程中能否对其内部温度（包括最高温升、内外最大温差及降温速率等)实施有效的控制对防止混凝土产生有害裂缝，提高混凝土的施工质量显得尤为关键。为此，努力提高施工过程中大体积混凝土温度场的计算精度，使施工组织能够根据计算
【作者简介】郑小，高级工程师，E-mail；zhengPpeng@163.com
[收稿日期】2013-05-03 万方数据
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的混凝土温度场成果采取有效的预控措施具有重要意义。
2大体积基础混凝土温度场基本热传导方程
大体积混凝土温度场的计算属于固体的热传导间题，对三维方向尺寸相近的大体积混凝土，设某一点（,,z)在时刻的温度为T(,,z,）,则温度场的计算采用下列热传导方程计算：
+0
+ az)+ar
e
(ax?
ay2 Q4 cp
(1)(2)
式中：p表示混凝土的密度;c表示混凝土的比热容； α表示混凝土的散热系数；6表示混凝土的绝热温升。
对混凝土板，因厚度方向的尺寸远比平面尺寸小，混凝土的热传导主要沿厚度x方向进行，因此式