采用有限元模拟计算混凝土的温升实例.pdf

2 0 1 1 年第 5期 5月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 CHI NA CONCRETE AND CEMENT PRODUCTS 2 011 No 5 Ma v 采用有限元模拟计算混凝土的温升实例 贾福杰 ， 赵顺增 ， 刘 立 ， 刘光 华， 武旭 南 ( 中国建筑材料科学研究总院 ， 北京 1 0 0 0 2 4 ) 摘 要 ： 通过 工程 实例 ， 比较 了混凝 土温度场 的常规理 论计算方法及有限元计算 方法， 并与施 工过程 中的 实测 温度 结果进行 了对比。结果表 明， 有限元方 法能够更好地模拟混凝土温度场变化 ， 是今后混凝土温控计算的发展 方 向 。 关键词 ： 温度场 ； 有限元 ； 混凝 土； 温控 Ab s t r a c t： Wi t h D r a c t i ca l i n s t a n c e s ，t he r e s u l t s o f c a l c ul a t i n g t h e c o nc r et e t e mp e r a t ur e f i e l d i n t he o r e t i c a l me t ho d a n d fi n i t e e l e me n t me t h o d a r e c 0 mp a r e d wh i c h a r e c o mp a r e d w i t h t h e r e s u l t s o b t a i n e d i n a c t u a l c o n s t r u c t i o n p r o c e s s ． Th e r e s uI t s s h 0 w t h a t t h e fin i t e e l e me n t me t ho d c a n s i mul a t e t he c o n c r e t e t e mp e r a t ur e fie l d b e t t e r ，whi c h wo u l d b e t h e d e v e l o pme n t d i r e c t i o n i n t h e l a t e r r es e a r c h o f c o nc r e t e t e mpe r a t u r e c o nt r o l c a l c ul a t i o n． Ke y wor ds ：Te mp e r a t u r e f i e l d；F i n i t e e l e me n t ；Co n c r e t e ； Te mp e r a t ur e c o n t r o l 中 图分 类 号 ： TU5 28 文 献 标 识 码 ： A 文章 编 号 ： 1 0 0 0 - 4 6 3 7( 2 01 1 ) 0 5 —1 7 - 0 5 O前言 传统 的混凝土水化温升计算方法一般都是采 用 经 验公式 计 算混 凝 土 的绝 热 温升 ， 乘 以 散热 系 数 后得出混凝土的温度 。这种计算方法没有考虑到水 泥体系 中各组份 的变化 和现场环境条件及施工情 况 的影响 ， 如《 建筑施工手册》 ” 1 给 出的大体积混凝 土温度计算方法 。 1 9 9 9年 ， 朱伯芳院士在《 大体积混 凝 土温 度应 力 与温 度控 制 》 阁 一 文 中 阐述 了混 凝 土 温度场的计算方法 ，在此基础上， 2 0 0 2年他又提出 了新 的表 达式 口 】 ， 可 以 同时反 映龄期 、 温度 和 水泥 水 化完 成程 度 的影 响 ， 该 文还 提 出 了根 据 工程 实 测温 度反 推 出混凝 土 绝热 温 升 的方 法 。张 君 采 用有 限 差 分方 法 ， 建立 了基 于混凝 土 绝 热 温升 试 验 的早 龄 期 混凝 土 温度 场计 算模 型 。该 模 型 中 ， 温 度对 水 泥 水化及其放热量 的影 响通过等效龄期法进行 了修 正 。模 型既 能体现 不 同混凝 土配合 比对 温度 场 的影 响， 又能体现不同浇筑温度的影响。张子明[5 1 对不同 养护温度下的混凝土绝热温升进行 了研究 ， 采用 化 学反应速率描述环境 温度对混凝土绝热温升 的影 响 ，探 讨 了化 学反 应 速率 与 养护 温 度 之 间 的关 系 。 其研究结果表明 ， 温度对混凝土水化热最高绝热温 升 影 响不大 ， 对 于某 种 混 凝土 存在 唯 一 的绝 热 温 升 与等效时间关系曲线 ， 可以用等效时间描述温度对 混凝 土绝 热 温升 的影 响 。董福 品同 认 为 缓凝 混 凝 土 初期 绝 热温 升 发展 很慢 ， 与一般 混 凝 土 的规 律 不完 全相 同 ， 用单一公 式拟合 时， 不能很好地 表述其绝 热 温升 的 变化 规律 ， 提 出 了用 两个 公 式分 两 段对 缓 凝混凝土绝热温升曲线进行拟合 ， 使缓凝混凝土绝 热温 升 的表述更 加 准确 、 完 整 。 J ． Z r e i k i [ ~ 研 究 了大体 积混凝土的早龄期行为 ， 并建立了复合模 型 ， 提 出 了用半绝热试验测试水化热的方法 ， 并 以水化速率 的形式加载到模型 中， 以此表示水化对温度场和温 度应 力 的影 响 。 2 O世纪 8 0年代 ，朱伯芳院士总结国内外 的经 验， 提出了混凝土温度场的有限元计算方法 。然而， 由于 当时 的程 序 及 软 件 水平 有 限 ，效 果 不 是 很 理 想。近年来， 随着有限元算法的突破， 有限元软件也 得到 了长足进步 ，有限元的应用也得 到了迅速发 展。与常规方法相比， 有限元方法表现出许多优点， 如 ： 可 以加 载 现 场 环 境 条 件 ， 解 决 边 界 不规 则 等 问 题 ； 可以设置许多变量 ， 体现材料参数的变化 ； 可 以 与应力应变分析 的有限元程序相配套，将温度场 、 应力场 和徐变场耦合计算 ，使得模 拟计算更加 合 理 ， 更 加精确 。 G ． D e S c h u t t e r网2 0 0 2年研 究 了基 于材 料水 化 热梯 度 的混 凝 土早 龄 期温 度 裂缝 的有 限元 模 拟 ， 将 构件 中水 泥水 化 产生 的水 化 热梯 度 作 为 基本 参 数 ， 以开 尔 文模 式 加 载龄期 ， 通过 非 线性 软 化模 糊 裂 缝 实现裂缝 ， 从而完成温度裂缝 的有限元模拟 ， 模拟 结果与实际情况较符合。 0 ． B u r k a n I s g o r [ 9 1 2 0 0 4年开 发 了一套 混凝 土 的有 限 元模 型 C O N D U R， 模 拟混 凝 土 的热传递 、 湿度传递和干缩 的复合影响 ， 与实验 一 1 7— 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 1 年第 5期 混凝土与水泥制品 总第 1 8 1 期 数 据 比对 相一 致 。 孙 蔚 o l 2 0 0 5年在 大体 积混凝 土温 度场及温度应力有 限元分析一文中介绍 了大体积 混凝土温度场及温度应力的计算原理 ， 利用 A N S Y S 软件对某大体积混凝土 的温度场及 温度应力进行 了有限元数值模拟分析 ，给出了有 限元 的应用建 议。本文比较了常规计算方法和有 限元方法 ， 并与 工 程实 测温 度 进行 了 比较 ， 以期 更 好 的模 拟混 凝 土 温度 场 的变化 。 1 混凝 土温 度场有 限元 分析 步骤 ( 1 ) A N S Y S有限元模型的建立 用 A N S Y S对 混 凝 土 的 水 化 温 度 场 进 行 模 拟 时 ， 首先要根据浇筑构件的尺寸大小和结构 的对称 性 ， 建 立 构 件 的 模 型 ， 并 对 建 立 的模 型进 行 网格划 分 。 ( 2 ) 单元的选择和参数的确定 有 限元 计 算 单 元 一 般 选 用 三 维 温 度 单 元 S o l i d 7 0 ， 然后根据材料 的特性 ， 输人材料 的密度 、 导 热系数等参数。 ( 3 ) 求解初始温度场 混凝土温度场计算属于瞬态传热问题 ， 首先需 要根据初始条件求解初始温度场， 然后将求得的初 始温度场作为初始条件求解瞬态的温度场。 ( 4 ) 荷载施加及计算 为了能够精确模拟环境温度 ， 需要对历史气温 进 行 测量 并记 录 ， 把 环境 温度 拟 合成 公 式施 加 于分 析模型表面。在计算 的过程中， 主要通过运用单元 的生与死和宏命令来实现各项参数 ， 即边界条件和 初始条 件 的变化 。 A N S Y S热 分析 的边界条 件或初 始 条件可 以分为 ： 温度 、 热 流率 、 热流密度 、 对流 、 辐 射、 绝热和生热。边界上存在空气和混凝土的热对 流 ， 属于热分析 中的第 3类边界条件 ， 对流边界条 件可 以作为面荷载施加于实体的表面来计算 固体 和流体的热交换 。通过试验测得水化温升曲线确定 放热速率公式 ， 把水化放热速率转换成混凝土的生 热率 ， 作 为体荷载施加于模型上 ， 模拟水泥的化学 反应生热。确定计算时间， 选取子步 ， 然后按瞬态热 分 析进行 计算 。 ( 5 ) 结 果 的查看 在 通用 后处 理 器 中可 以查看 温 度分 布 云 图 ， 也 可 以查到各个节点的温度 ， 在时间历程后处理器 中 可以得到温度对时间变化的曲线。 2 工程实例计算 滨州市人民医院外科病房综合楼 ， 位于山东省 滨 州市 黄河七 路 5 1 5号 ， 总 建筑 面积 为 4 6 6 1 6 m。 ， 地 下一 层 ， 底板 长 9 2 ． 3 m， 宽 4 0 ． 5 m， 厚 1 ． 6 m， 属 于需 要 温控 的大体 积混凝 土 。 根据气象介绍 ， 滨州地区在施工期的最低月平 均气温一 1 4 ℃， 最高月平均气温 2 7 ． 6 ℃， 极端最高温 度 4 0 ． 5 ℃ ， 极端 最低 温 度 一 1 6 ． 7 ℃。全 年 主导 风 向为 东北风和西南风 ， 其频率分别为 1 4 ％和 1 5 ％， 底板 施工 期 间处 于夏 季 ， 平 均气 温 2 5 ℃。混 凝 土底板 施 工配 合 比如表 1 所 示 。 表 1 滨州市人 民医院外科综合楼地下工程混凝土配合 比 2 ． 1 常规理论计算方法 根据文献[ 1 】 中所述大体积混凝土温度计算公 式， 计算如下 ： ( 1 ) 入模温度计算 施工期间气温为 2 0 ~ 3 0 ~ C，环境温度取平均温 7 "0 = 度 2 5 ~ C， 设拌合前各种原材料 的比热 、 重量和温度 分别 为 C i 、 Wi 、 T i ( i = l - n ) ； 拌合 后 出机 口的混凝土 温 度为 T n ， 由拌合前后的热量平衡 ， 得到 ： ： ~ ． d C i 而 Wi T i ( 1 ) 一 ∑C c 。 十 ， + G 蛆 + c 旦 堡 ! Cc W c + CF W F +Cs L W s L + CH W H + Cs W s +CG W c 七CW W W 式 中 ， C C 、 C C H 、 C s 、 C C w分别为水 泥 、 粉 煤 灰 、 矿粉 、 膨 胀 剂 、 砂 、 石 、 水 的 比热 ， 取 C c = C F ---- C s L = C H = C s = C G = 0 ． 8 3 7 k J ／ ( k g o C ) ； W【 = 、 wF 、 Ws L 、 wH 、 Ws 、 w ww 分别为水泥、 粉煤灰 、 矿粉 、 膨胀剂、 砂 、 石 、 水 的 重量， 各种组分的重量见表 1中底板配合 比； T c 、 T F 、 、T H 、 T s 、 、 T w分别为水泥 、 粉煤灰 、 矿粉 、 膨胀剂、 一 】 8一 =2 7 ． 5 ℃ 砂 、 石 、 水 的 温度 ， 取 T c = 6 0 ~ C， = T H = T s = T c = r W ： 2 5 q C。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 贾 福杰 ， 赵顺增 ， 刘立 ， 等 采 用有 限元模 拟计算 混凝 土 的温升 实例 —． ——3 ——7———0———+———2 ————1——5————+———9———2——— ． ——5———~————1——0— —4———+————2———0———0—．——~———7———1．——+———4— ——2———5———~———3———0— 一 0． 96 ~ 2 40 0 =5 0． 4 式 中 ， 为 水泥 水 化热 引起 的混凝 土 的最 终 绝热温升 ， ℃； Q 、 Q z 、 Q 、 Q 分别为每 k g 水泥 、粉煤 灰 、 矿 粉 、 膨 胀 剂 H C S A 的水 化 热 量 ， k J ／ k g ； W- 、 Wz 、 W。 、 W 分 别 为 混 凝 土 水 泥 、 粉 煤 灰 、 矿 粉 、 膨 胀 剂 H C S A的用量 ， k g ／ m ； C为混凝土 的比热 ， k J ／ ( k g c I 二 ) ； P 为 混凝 土的容 重 ， k g C m 。 ( 3 ) 混 凝土 的温度 计算 按照文献【 1 ] 所述 ， 混凝土的最高温度一般为龄 期 3 d时 的温度 ， 本工 程 3 d时 的计 算 温度 为 ： ( ) = + 厂 ． f 一 。 ) ( 3 ) 求得 ： T =T ． ( 3 ) = 2 7 ． 5 + 0 ． 5 2 3 ~ 4 5 ． 8 = 2 7 ． 5 + 2 3 ． 9 5 = 51 ． 4 5 o C 式 中 ， T ( t ) 为 混凝 土 中心 温 度 ， ℃ ； T为混 凝 土 最高 温度 ， ℃ ； T o 为人 模温 度 ， ℃； f 为降 温系 数 ， 底 板 属于一维散热 ， 根据龄期 和板厚 ， 应用插值法算 的 结果 ， 取 0 ． 5 2 3 ； m 为 系数 ， 随 浇 筑温 度 改 变 ， 利用 插 值 算得 ， 取 0 ． 3 9 5 。 ( 4 ) 混凝土 表层 温度 T 2 ( t ) = T + 4 h ( H - h ) I T l ( t ) 一 r q 】 ／ H ( 4 ) 式 中 ， T ( t ) 为混 凝 土 表面 温 度 ， ℃； T 。 为施 工期 大气平均温度 ， ℃； h 为混凝土虚厚度 ， m，h = k 入 ／ 8； H 为 混 凝 土计 算 厚 度 ， m，H= h + 2 h ； 入为 导 热 系 数， k J ／ ( m h ℃) ； p为表面放热系数， k J ／ ( m h ) 。 ( 5 ) 混凝 土 内平 均温 度 T m( t ) = I T - ( t ) + T 2 ( t ) ] ／ 2 ( 5 ) 式 中， T ( t ) 为混凝 土平 均温 度 ， ℃。 计 算 结 果 如 图 1所 示 ， 结 果 表 明 ， 在 本 工 程 条 件下 ， 计算的最高温度出现在龄期 6 d ， 为 4 9 ． 9 c IC 。 5 O 4 5 4 o 赠 3 5 3 O 0 3 6 9 1 2 l 5 1 8 2l 2 4 2 7 3 0 龄期／ d 图 l 文 献 [ 1 ] 方 法 不 l司龄 期 的混 凝 土 温 升 计 算 结 果 ( 6 ) 解析方法求得的混凝土温升理论解 混 凝 土 温 升 的 另外 一 种 计 算 方 法 是 根 据 文献 [ 2 】 ， 顶 面按 第三 类边 界 条件 计 算 混凝 土 的水 化热 温 升 ， 板 厚 L = I ． 5 m， 虚 厚 度 x ／ 13 = 0 ． 1 m， 比欧 准 数 B i = 13 L ／ X = 1 5 ． 0 ， 导 温 系 数 a = h ／ ( c p ) = 0 ． 1 0 m2 ／ d ， 影 响 系 数 m= O ． 3 8 4 ( 1 ／ d ) ， B n和 U n可根据 书 中表 查得 ， 根据 公 式 ： T ( t ) = 一 ( 7 ) 求 得混 凝土 的断 面平均 温度 ： T = 27 ． 5 + 5 0． 4 r 1 ． 0 99 0 e m吲确 一0 ． 0 8 9 2e- ,0 ． 7 6 5 t 一 0 ． 00 6 1 e - 2 ．1 姗 一1 ． 0 03 7 e ~ ． 鼬 计算 结 果见 表 2 ，式 中 ， T为混 凝 土平 均 温 度 ， o C； T ( t ) 为 混凝 土 平 均 温 升 ， o C； t 为 龄 期 ， d ； 入为 导热系数 ， k J ／ ( m h q c ) ； B为表面放热系数 ， k J ／ ( m 表 2 按常规理论方法计算的不同龄期混凝土 的平均温度 h o C ) ； C为混 凝 土 的 比热 ， k J ／ k g ~ C； P为 混 凝 土 的 容 重 ， k g ／ m 。 根据王铁梦《 工程结构裂缝控制》 中， 厚板 的 截 面 温度 可 以近 似 假 定 为相 对 中心 轴 对 称 的对 称 抛物线 ， 取顶面和底面温度相同， 都取环境温度 ， 计 算混凝土的中心温度 ： T =1 ． 5 ( T 一 0 ． 3 3 T 。 ) 计算结 果如 图 2 。 2 ． 2 有 限元计 算方 法 ( 8 ) 常规 的理论 计算 方 法并 不 能 反 映 出浇筑 顺 序 、 外 界 环境 变 化 、太 阳辐 射 等对 混凝 土温 升 的影 响 ， 现 尝试 用有 限元 方法进 行计 算 。 ( 1 ) 结 构 尺 寸 9 2 ． 3 mx 4 0 ． 5 mx 1 ． 6 m， 根 据 结 构 的 对 称性 选 择建 立 混凝 土 底板 四分之 一 模 型 ， 然后 划 分 网格 。 ( 2 ) E l e me n t T y p e中定义单元类型， 选择采用 8 节 点 s o l i d 7 0单元 ， 在 Ma t e r i a l Mo d e l s中分 别输 入 混 凝 土 的参数 ， 如 表 3 。 ( 3 ) 首 先 要 对 温 度场 进 行 稳 态 分 析 ， 以 获 得 初 始 温 度场 作 为 瞬态 分析 的初 始 条 件 ， 再将 混 凝 土 加 一 l 9一 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 1 年第 5期 混凝土与水泥制品 总第 1 8 1 期 赠 一 2 4 0 2 4 4 8 7 2 9 6 1 2 0 1 4 4 1 6 8 1 9 2 21 6 2 4 0 龄期， h 图 2 文献【 2 ] 方法混凝土温度计算结果 表 3 混凝土计算参数 载热源 ， 在定义温度荷载时加载侧面及表面与空气 的对 流系数 、 放热系数 ， 按照季节气候条件加载外 界环境温度 ， 放热系数需要考虑这个季节的风速。 混凝土与空气接触时 ，放热系数 1 3 = 4 0 ～ 8 0 k J ／ ( m 2 ~ h o C) ， 侧面为木模板 ， 厚 h = 1 2 mm， 其导热系数 为 k = O ． 8 3 7 k J ／m h ℃) ，木模板 在 空气 中的放 热系 数 为 [3 = 8 2 ． 2 k J ／ ( m 2 h o C) ，顶 面 采用 聚苯 板养 护 ， 聚 苯 板 的 厚 度 为 h = 5 0 m m， 其 导 热 系 数 为 = 0 ． 1 5 1 2 k J ／m h c I = ) ，聚苯板在空气 中的放热系数 1 3 取 风力 3级 ， 由于其与木模板同为粗糙表面 ， 故与 木模板相同， 13 = 8 2 ． 2 k J ／ ( m h c I = ) ， 根据文献【 2 ] 中公 式 ： = 1 丽 ( 9 ) 可 算 得 混 凝 土 侧 面 放 热 系 数 为 7 3 ． 5 k J ／ ( m。 h ℃) ， 顶面放热系数为 2 ． 9 2 k J ／ ( m h ℃) 。 ( 4 ) 计算完成后可以分别在 G e n e r a l P o s t p r o c和 T i m e H i s t P o s t p r o中查看计算底板 的中心节点 ， 结果 如 图 3 所示。 底板计算最高温度 6 3 ． 4 0 9 ℃， 出现在浇 筑 后 6 0 h左右 。 一 -’ 图 3 底板有 限元计算 结果 2 ． 3 现场实测温度结果 在施工过程 中使用 自行 开发 的远程无线温度 测控仪对底板混凝土进行了温度监控 ， 在底板 的中 一 2 0一 心和上表面的位置埋人温度传感器 ， 通过温度监控 把握混凝土的保温和散热。现场测温情况如图 4所 示 ， 测温结果见图 5 ， 得到基础底板 中心最高温度为 6 2 ． 0 3 ℃ 。 ■ 一 一 越 赠 图 4 现场无线测温传感器布置及测温情况 0 2 4 4 8 7 2 9 6 1 2 0 1 4 4 1 6 8 1 9 2 21 6 2 4 O 龄期／ l l 图 5 现场底板测温结果 将前述计算预测值和实测结果对比分析( 见图 6 ) ， 可 以看出 ， 有限元算法能够更好的与实测数据 吻合 ， 更精 确 的反 映实 际情 况 。 赠 O 2 4 48 72 9 6 1 2 0 1 4 4 1 68 1 9 2 21 6 2 4 0 龄期／ l l 图 6 计算预测值 和实测结果的对比 笔者在用常规理论的计算过程 中发现 ， 对于参 数的取值 ， 根据文献表中的值或插值计算的结果与 实际情况相去较远 ， 如表 4所示。文献【 1 ] 中参数 的 取值对结果的影响，假定最终绝热温升 已确定 ， 影 响最高温度的即为参数 m和 f ， 当 m= f = O ． 8时 ， 其误 差为 3 ． 5 ％， 但此时 IT I 和 f 都已超 出了文献表中的数 据范围 ， 因此 ， 用文献表 中所给的数据无法计算 出 与实际温度近似的结果 ， 说明原参数表的选择已经 不合理。另外 ， 即使通过调整 m和 f 的取值 ， 勉强拟 加 ：含 ∞ 如 ∞ 如 巧 印 ∞ ∞ 如 加 ∞ 如 ∞ ∞ 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 贾福杰， 赵顺增 ， 刘立 ， 等 采用有限元模拟计算混凝土的温升实例 表 4 文献f 】 1 中参数的取值对结果的影响 合 出最 高温 度 ， 但 也与 实 测 的温度 变 化 曲线 相 去 甚 远 。 文献 【 2 ] 计 算 的是混 凝 土 断面 平均 温 度 ， 温 度控 制 的 要求 是 根 据 混 凝 土 的 最 高 温度 与稳 定 温 度 的 温差进行控制的 ， 因此 ， 用平均温度计算 的温差偏 小 。另外 ， 由于假定 的截 面温 度分 布不合 理 ， 导 致其 不能精 确地 反映 出混凝 土构件 各节 点 的温度情 况 。 同时 ， 文献 [ 1 】 和[ 2 】 所 述 方 法 计 算 的结 果 ， 最 高 温升 都 是 出现 在 5 d 、 6 d时 ， 与 实 际不 符 ， 这 是 因为 这些 计算 方法 没 有涉 及 到温 升速 率 问题 ， 没有 考 虑 到人 模温度 和环 境对 水化 温升速 率 的影 响。而有 限 元算法 ， 在环境条件 、 散热系数等边界条件上均能 考 虑 到实 际 情 况 ， 更 具 合 理 性 ， 因而 有 限元 方 法 能 精 确地计 算 出各 节点 的温度 及 发展 趋 势 ， 更 好 地 实 现温度 控制 。 利用 有 限元 软 件 A N S Y S进 行计 算 ，影 响计 算 结 果 的因素包 括 ： ( 1 ) 材料的导热系数 、 比热 。计算发现 ， 在 固定 其他参数的情况下 ， 导热系数调整 5 ％， 对最高温度 的影响为 1 ． 0 ％～ 3 ． 0 ％左 右 。 ( 2 ) 混 凝土 的生热 速率 。 H G E N = W m Q o " e ( 1 0 ) 式中， Q o 为胶材最终水化放热量， k J ／ k g ； W 为混 凝 土 中胶 材 的总量 ， k g ／ m ； IT I 为 系数 ， 随浇 筑 温度 改 变， 利用插值算得， 取 0 ． 3 9 5 ； t 为龄期 ， d 。 保持其他参数不变 ， m取 0 ． 3 9 5后 ， 其值每增加 O ． 1 ， 最高温度增 加 1 ． 5 ％～ 3 ． 0 ％左右 ， 其 影响也随着 其他参 数 的改变 而改变 。 ( 3 ) 表面的放热系数 、 环境温度 。计算发现 ， 放 热 系数 为 7 3 ． 5 k J ／ ( m h ℃) 时 ， 环境 温度 平 均 浮 动 一 5 ％- 5 ％， 对 最 高温 度 的影 响在 0 ．4 ％～ l ％， 随着 放 热 系数 的增 大 ， 其 影响会 增大 。 另外 ， 此处探讨的均为调整有限元计算参数对 最高温度的影响， 如涉及 到温升的发展趋势和温升 温降曲线 ， 则 有限元将更 能体现出优势 ， 因篇 幅有 限 ， 此处 不做 详述 。 综 上 所 述 ， 与 传 统 的 常规 理 论 算 法 相 比 ， 有 限 元软件计算更方便 合理 ， 也更准确 ， 能够更好得模 拟混 凝 土温度 场 的变化 。 3结 语 混凝 土 的温 度 裂 缝 问 题 作 为 困扰 科 研 工 作 者 和施 工 人 员 的一 个难 题 ， 需 要切 实有 效 的温 度场 模 拟 预 测 方 法 和 手段 来 解 决 工 程 中不 断 出现 的温 度 应力 问题。对此 ， 许多科研工作者做了大量的工作 ， 提供 了宝 贵 的经验 ， 随着 有 限元 理论 的应 用 以及 有 限元 应用 软 件 的发 展 ， 解 决这 一难 题 有 了新 的发 展 方 向。当然 ， 如何解决复杂边界条件问题、 变参数问 题 ， 切 实 的 用 好 有 限元 软件 ， 使 模 拟 结 果 更 准 确地 为工程服务 ， 仍是科研工作者需要解决的问题。 参 考 文 献 ： 【 1 】 《 建筑施工手册》 【 Z 】 ． 北京 ： 中国建筑工业 出版社 ， 2 0 0 3 ． [ 2 ] 朱伯芳 ． 大体积混凝土温度 应力 与温度控 制【 M】 ． 北京 ： 中 国 电力 出版 社 ， 1 9 9 9 ． 【 3 】 朱伯芳． 考虑 温度 影响的混凝土绝热温升表达式『 J 1 ． 水力 发 电学报， 2 0 0 3 ( 2 ) ： 6 9 — 7 3 ． [ 4 】张君 ， 祁锟 ， 侯东 伟． 基 于绝热温升 试验 的早 龄期混凝 土 温度场 的计算f J ] ． 工程力学， 2 0 0 9 ( 8 ) ： 1 5 5 — 1 6 0 ． 【 5 】 张子 明 ， 宋智通 ， 黄海 燕． 混 凝土绝热 温升和热传 导方程 的新理论I J J ． 河海大学学 报， 2 0 0 2 ( 5 ) ： 1 - 6 ． 【 6 】 董福 品． 缓 凝混凝土绝热温升的公式拟合 方法[ J 】 ． 水力发 电， 2 0 0 7 ( 3 ) ： 4 7 — 4 8 ． [ 7 】J ．Z r e i k i ．E a r l y— a g e b e h a v i o u r o f c o n c r e t e i n m a s s i v e s t r uc t ur e s ，e x pe r i me nt a t i o n a nd mo d e l i n g．Nuc l e a r Eng i n e e r i n g a n d D e s i g n ， 2 0 1 0 ( 2 4 0 ) ： 2 6 4 3— 2 6 5 4 ． [ 8 ] 孙蔚． 大体积混凝 土温度场及温度应力有限元分析【 J 】 ． 工 程建设与设计， 2 0 0 5 ( 1 0 ) ： 2 5 — 2 7 ． [ 9 ]G．D e S c h u t t e r ．F i n i t e e l e m e n t s i mu l a t i o n o f t h e r m a l c r a c k i n g i n ma s s i v e h a r d e n i n g c o n c r e t e e l e me n t s u s i n g d e g r e e o f h y d r a t i o n b a s ed ma t e r i a l l a ws ． Co mpu t er s a n d S t ruc t ur e s ， 2 0 0 2 ( 8 0 ) ： 2 0 3 5— 2 0 4 2 ． [ 1 0 】 O ． B u r k a n I s g o r ． F i n i t e e l e me n t mo d e l i n g o f c o u p l e d h e a t t r a n s f e r ， mo i s t u r e t r a n s p o r t a nd c a r b o n a t i o n pr oc e s s e s i n c o n c r e t e s t ruc t u r e s ． C e m e n t & C o n c r e t e C o m p o s i t e s ． 2 0 0 4 ( 2 6 ) ： 57—73 ． 【 1 1 ]王铁 梦． 工程结构 裂缝控 制【 M1 ． 北京 ： 中国建筑 工业 出 版社 。 1 9 9 7 ． 收稿 日期 ： 2 01 1 — 0 3 一 O 8 作者简 介： 贾福杰( 1 9 8 5 一 ) ， 男 ， 硕士研究生。 通讯地址 ： 北京朝 阳区管庄东里 联 系 电 话 ： 1 5 0 01 3 4 9 8 5 5 E - ma i l ： i v a n j f j @1 6 3 ． c o m 一 21— 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m