承台温控计算书.docx
承台水化热分析计算书目录1工程概况12计算模型及参数21模型22.2主要参数23承台混凝土浇筑主要计算结果33. 1温度分布32承台温度应力52. 3主要控制点应力时程曲线74主要结论9第1页共10页4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，承台混凝土水化热温度应力基本满足要求。(2)原设计冷却水管布置为4层，不满足一次性浇筑的施工要 求，故拟变更为6层冷却水管。(3)模型只是简单的将承台的顶面及四周模拟为对流散热边界, 实际施工时应采用土工布覆盖或蓄水保温养护的措施，可使承台内外 温差减小，降低开裂风险。第9页共10页1工程概况长江大桥主线桥1#承台为大体积混凝土，其尺寸为长X览XfWj = 23x23x6m, 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，将封底碎模拟到整体模型，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IT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。第1页共10页2计算模型及参数2.1模型根据对称性，取1/4结构建模。划分的单元尺寸为0. 5m,封底碎 的厚度取为0.5m,其平面尺寸为承台边界外1m,基础为封底混凝土 向外扩2m,如图-1所示。图-1承台水化热分析模型（1/4对称模型）2. 2主要参数表-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/kNT)2525202容重(kN/n?)2525183热传导率（kcal/m hr2.32.31.7第2页共10页T)4对流系数(kcal/ m2 hrT)1212125大气温度(m)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)3.0 X1042.8 X1042X10310热膨胀系数1X10-51X10-51X10-511泊松比0.20.20.212水泥类型普通硅酸盐水泥/13水泥含量(kg/nf)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)15/3承台混凝土浇筑主要计算结果3.1 温度分布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55.2C。此时冷却水管仍在通水。第3页共10页EW八 J VIIPOSTPROCESSORTEMPERATURE5.51S58e*001 5.1414 le *001 4.76724«+00i 4.39X7e*001 40189g *81 364473©+001 3.27O5te*OOl 29640« *001 2.52223e+OOl 2.14806eHX)l 1.77389® *001 1.39972s-KX)1STAGE:CS1HydrationHY Step 5, GO.OHrMAX : 7056MIN : 9984文件：1*承V&2V6 , 鱼住：C日期：03内5/2021 丁示万窃Xs-0,483>图-1承台混凝土浇筑60小时后温度分布云图(1) 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46.9C。此时冷却水扔在通水，混凝土强度仍在发展(水化反应 还在缓慢持续)。MIDAb/OvilPOSTPROCESSORTBMPERATURE49579o*001 4.41076c *001 4.12574e*001 33407le *001 3.55569e*001 3.27067eW01 298564eW01 2.70062e*001 2.41559© *001 2.13057q*001 145S5q-H)O1 1.560 52o *001STAGE:CS1HydrationHY Step 8, 130QMAX 5 M41MIN : 9961X* 1承台且控V6 atlsc日耳：03R5/2021我示万方X z-0.483J图-2承台混凝土浇筑130小时后温度分布云图(2) 250小时后第4页共10页承台混凝土浇筑250小时后的温度分布状态如图，承台内混凝土温度37.3C。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)。MIDAS/CivilPOST PROCESSORTBMPERATURE3.729&WXH 3.52909。"KKH 3.3286k *001 3.1281Se-KX)l 2.92767q*001 2.72720e *001 2.52673e-KX)l 2.32626e-K»l 2.12579e-K>01 1.92531e-K»l 1.72484e-KX)l 1.52437e-KX)lSTAGEsCSlHydrationHY Step 10, 2S0QMAX : 5875MIN : 9961文，书1承幺匡居V6 ae：c m 点：03内5/2021 茨一方司£图-3承台混凝土浇筑250小时后温度分布云图3. 2承台温度应力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. 38MPao第5页共10页POSTWOCESSORHYDRATION STRESSSIG-YY2.38858e *000 0.00000o*000-8.71433e-001-2.S0144c *000 yj3l-*08 5,76144e *000 -7.39145a *000- -9.02145e *000.-1.06515e *001H 7.22818*001-1.39115e *001-l.SS415a-M)01STAGE:C51Hydration Avg Nodal HY Stop S. GOXHrMAX : 11226MIN ; 5371文件：1工孽含总控V6单£: N加m人2 巳爱i 03Q5/2021我示方南图-1 60小时后应力分布云图(1) 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，此时温度应力1. 3MPaoMIDAS/CivilPOSTPROCESSORHYDRATION STRESSSIG-XXSTAGExCSlHydration Avg Nodal HY Step 8, 130.0* MAX : 9074 MIN : 4651文伟1承巨星挖V6N/mm2日岑：03内5/2021我示方司L图-2 130小时后应力分布云图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. 7MPao第6页共10页MIDAS/CivilPOST "PROCESSORHYDRATION STRESSSIG-XXB 2.71320。200 2X)3780e-KX)0 1.36240e-KX)0 67003e-001 0XX)0O0e-KX)0-637926-001 - -1.33919e-K)00 2X)1459e-H)00 -28998e-K)00 3.36538e-*000 -4)4078® OOO 4.716180-*000STAGE:CS1HydrationAvg Nodal HY StGplO, 25OQMAX : 7832MIN : 12042文件：1#承善提挖"6单位；N/mm-2 日器：0325/2。21一示万国£图-3 250小时后应力分布云图3. 3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，如图-1。应力和容许抗拉强度S：N12576 X(Z<EEZ)-R13M.n: Y.7MT00 M2SO.OOOA:N12SRX9日用加盆需1ssifi£K£lfig£冬日WWgN覆！gee&BEIfiRKM里县£品玲WE国N公，更呈,房胃,£呆戈"司蚊芸房豪£意|8时间(小时)图-1 N12576温度应力与容许抗拉强度时程曲线(2)承台内部第7页共10页节点编号N9120,沿承台长度方向拉应力最大2.4MPa,如图-2所示。应力和容许抗拉强度-Summary -M«: 3.233«*000at 350.000-Mm -1.66Se*<X)0at 45.000OSOSOS O UA O tf） OSO SOSO S O S O SOSO SOS a 弟 05 050sos O SO5O5OSO m O IO OSO5 O5O6OSOS O m O Ml O tf） O 9。mo m a 时间（小时）图-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）。应力和容许抗拉强度n<luu/N)-R自n<luu/N)-R自SsN10S97-Y： A:N10S97-Y! I 5：NW597 - Z-Summary .3: 3.212100at3S0.000Min: -2.7500*000at 250.000时副，网）I I S:N10597X图-3 N8279温度应力与容许抗拉强度时程曲线第8页共10页
