介绍: 大桥工程主墩承台上下游分离,呈长方形,承台平面尺寸25.0m×19.4m,厚度为6.0m。混凝土强度等级为C30,单个承台方量为2910m3,承台施工时采用连槽浇筑。 该承台为大体积混凝土结构。由于水泥水化过程中产生的水化热,使浇筑后初期混凝土内部温度急剧上升,引起混凝土膨胀变形,而此时混凝土的弹性模量很小,因此,升温引起受基础约束的膨胀变形产生的压应力很小。随着温度逐渐降低混凝土产生收缩变形,但此时混凝土弹性模量较大,降温引起受基础约束的变形会产生相当大的拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生温度裂缝,对混凝土结构产生不同程度的危害。此外,在混凝土内部温度较高时,外部环境温度较低或气温骤降期间,内表温差过大在混凝土表面也会产生较大的拉应力而出现表面裂缝。 对主墩承台大体积混凝土进行了温度场及应力场仿真计算,根据计算结果制定了承台不出现有害温度裂缝的温控标准,并制定了相应的温控措施。温控计算采用大型有限元程序《大体积混凝土施工期温度场与仿真应力场分析程序包》进行。 在大体积混凝土仿真分析中,温度是基本作用荷载。混凝土内部温度变化是一个热传递问题,用有限元法求解有下面几个优点:①容易适应不规则边界;②在温度梯度大的地方,可局部加密网格;③容易与计算应力的有限单元法程序配套,将温度场、应力场和徐变变形三者在一个统一的程序中计算。仿真应力计算中需考虑混凝土温度、徐变、自重、自生体积变形和干缩变形等的作用。《大体积混凝土施工期温度场与仿真应力场分析程序包》主要特点为: 1)该程序用于结构施工期累积温度场及仿真应力场的计算。 2)可以考虑混凝土分层浇筑方式、入仓温度、浇筑层厚度、施工期间歇、混凝土及基础弹模的变化、外界水温及气温的变化、混凝土的自生体积变形及徐变影响等复杂因素,能够模拟实际的施工运行过程。 3)提供三种单元类型:8~20变节点六面体等参元,6~15变节点五面体等参元和8节点六面体等参元。 4)具有多种求解器,可以选用直接解法或迭代法求解大型线性方程组,具有速度快、存储量小的特点,可利用微机进行大型混凝土结构的仿真分析。 5)可以输出高斯点应力和节点应力。