
2015年9月下第44卷第18期
DOI:10.7672/sgjs2015180005
施工技术
CONSTRUCTION TECHNOLOGY
永清商务综合区大体积C60混凝土底板温度
应力场数值分析庞二波,陈耀丽,刘通,黄汉洋
(中建商品混凝土有限公司,湖北武汉430074)
[摘要】永清商务综合区底板混凝土强度等级为C60,底板平均厚度4.5m,最大厚度11.7m,属于高强大体积混凝土底板,温度场与温度应力场分析十分必要。利用ANSYS软件进行三维实体建模,并采用单元生死控制分层激活的方法模拟施工浇筑速率,较好地模拟了温度场与温度应力场的发展规律。数值计算温度规律与实测温度规律一致,中心点最高温差<1℃,数值计算的温度应力表明在浇筑的100h内,温度应力极小,100h后温度应力发展明显,
上表面出现拉应力,中、下部出现压应力,上表面拉应力小于混凝土的抗拉强度,混凝土抗裂性好。【关键词]混凝土;大体积混凝土;底板;温度场;应力场
[中图分类号]TU755
【文献标识码]A
[文章编号]1002-8498(2015)18-0005-04
NumericalAnalysisofTemperatureStressFieldFloorsHighStrength and MassC6o Concretein Yongqing Business ComprehensiveRegion
Pang Erbo,Chen Yaoli,Liu Tong,Huang Hanyang
(China State Construction Ready Mix Concrete Co. ,Lid.,Wuhan,Hubei430074, China)
Abstract : It is necessary to analyze temperature and stress field of Yongqing floors which belongs to high strength mass C60 concrete with average thickness 4.5m, maximum thickness 11.7m. The 3D solid modeling using ANSYS software and using element birth and death control method for layered activated is done to simulate construction pouring rate, and simulate the development rules of temperature and stress field. The maximum temperature difference of center point between numerical calculation and measured temperature is lower than 1°C. Temperature stress of numerical calculation is minimal in pouring 100h, after 100h temperature stress development is obvious, tensile stress is less than tensile strength, which indicates that the concrete has a good crack resistance.
Key words: concrete;mass concrete; floors; temperature field; stress field
1工程概况
永清商务综合区位于武汉市汉口区,塔楼设计高度468m,为钢筋混凝土核心筒、型钢混凝土外框柱、连接核心简与外框架柱的钢伸臂桁架、腰桁架和钢梁所组成的混合结构,底板平面尺寸为86m× 51m,电梯井最深处达11.7m,平均厚度为4.5m,浇筑量为2.5万m,设计强度等级为C60,采用90d龄期进行强度评定。
底板混凝土经过试验确定的原材料分别为:P:
042.5水泥、1级粉煤灰、S95矿粉、细度模数2.5的中粗河砂、粒径5~25mm石灰岩碎石、减水率25% 的聚羧酸减水剂。拟定工程应用配合比(kg/m)
【作者简介]庞二波,工程师,E-mail:289418498@qq-com【收稿日期]2015-01-16
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为:水泥:粉煤灰:矿粉:砂:石:水:PC=250:150: 50: 760: 1 060: 164: 5.4
在大体积混凝土底板中,采用ANSYS数值模拟可以得到与监测结果吻合度高的温度发展规律1 因此,采用ANSYS对永清商务综合区底板高强大体
积混凝土温度场与应力场数值计算合理必要。 2数值计算
模型采用一次性建模,为了模拟浇筑速率,在求解时,按照平均浇筑速率逐层激活单元,底板底部电梯井作为第1层,建模时该部分浇筑用时10h,之后4.5m厚底板分9次逐层激活,每层激活厚度 0.5m耗时10h。采用单元生死方法控制相应激活层,建模完毕后将所有单元杀死,选择计算单元加以激活,无需激活的单元保持杀死状态。