水化熱參數(shù)化分析

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上一概要1. 水化熱分析澆筑混凝土?xí)r，水泥在水化過(guò)程中產(chǎn)生大量熱量會(huì)使混凝土的溫度升高。雖然隨時(shí)間的推移混凝土的溫度會(huì)慢慢冷卻，但結(jié)構(gòu)各個(gè)位置的溫度下降速度不均勻，結(jié)構(gòu)不同位置將發(fā)生相對(duì)溫差，此溫差會(huì)使混凝土發(fā)生溫度應(yīng)力。溫度裂縫發(fā)生類型混凝土澆筑初期，因內(nèi)部溫度升高將發(fā)生膨脹，但混凝土表面的溫度下降較快，相對(duì)應(yīng)變較小，從而使混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力?；炷羶?nèi)部不同的溫度分布引起的不同的體積變化而導(dǎo)致的應(yīng)力稱為內(nèi)部約束應(yīng)力。此類拉應(yīng)力裂縫主要發(fā)生在構(gòu)件尺寸比較大的結(jié)構(gòu)。| 內(nèi)部約束產(chǎn)生的裂縫（放熱時(shí)）| 外部約束產(chǎn)生的裂縫（冷卻時(shí)）| 混凝土在高溫狀態(tài)下溫度下降會(huì)發(fā)生收縮，

2、但受到與其接觸的已澆筑混凝土或者地基等的約束而產(chǎn)生的拉力，像這樣變形受外部邊界約束的狀態(tài)稱為外部約束。此類應(yīng)力主要發(fā)生在像墻這樣約束度比較大的結(jié)構(gòu)中。 利用溫度裂縫指數(shù)預(yù)測(cè)溫度裂縫韓國(guó)混凝土規(guī)范中使用溫度裂縫指數(shù)（抗拉強(qiáng)度與發(fā)生的溫度應(yīng)力之比）i 值預(yù)測(cè)是否發(fā)生裂縫。一般采用下面的值。 |溫度裂縫指數(shù)與裂縫發(fā)生幾率 |裂縫指數(shù)(i) =混凝土抗拉強(qiáng)度發(fā)生的溫度應(yīng)力 防止裂縫發(fā)生時(shí)：1.5 以上 限制裂縫發(fā)生時(shí)：1.2 1.5 限制有害裂縫發(fā)生時(shí)：0.7 1.2FEA程序的水化熱分析水化熱分析主要分為熱傳導(dǎo)分析和熱應(yīng)力分析。. 熱傳導(dǎo)分析主要計(jì)算水泥的水化過(guò)程中發(fā)熱、傳導(dǎo)、對(duì)流等引起的隨時(shí)間變化

3、的節(jié)點(diǎn)溫度。將得到的節(jié)點(diǎn)溫度作為荷載加載后，計(jì)算隨時(shí)間變化的應(yīng)力稱為熱應(yīng)力分析。 因此通過(guò)查看溫度分布可以看出輸入數(shù)據(jù)是否有誤，如果溫度分布沒(méi)有問(wèn)題可說(shuō)明輸出的應(yīng)力結(jié)果也是正確的。 2. 水化熱參數(shù)化分析 輸入混凝土的散熱特性及澆筑條件等混凝土的溫度應(yīng)力裂縫指數(shù) OK?ENDYesNo水化熱分析必須進(jìn)行反復(fù)計(jì)算大體積混凝土的溫度裂縫可以利用溫度裂縫指數(shù)(Crack Ratio, Icr) 來(lái)驗(yàn)算。溫度裂縫指數(shù)要滿足結(jié)構(gòu)的重要性、功能、環(huán)境條件等因素的要求。 溫度裂縫指數(shù)受水泥的類型、澆筑溫度、養(yǎng)生方法等多因素的影響，所以需要對(duì)多種條件進(jìn)行反復(fù)分析以找出最佳的澆筑方法。 參數(shù)化分析功能為比較多種

4、條件的分析結(jié)果需要建立多個(gè)模型進(jìn)行分析，分析結(jié)束后需要整理大量的分析結(jié)果、還要進(jìn)行結(jié)果保存、對(duì)比等工作。 通過(guò)FEA的水化熱參數(shù)化分析功能，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)模型多種條件分析?？梢源蟠鬁p少單純繁瑣的反復(fù)分析過(guò)程，從而提高工作效率。參數(shù)化分析的使用方法首先建立一個(gè)基本模型，在基本模型里使用替換變量的方式定義分析工況。下圖是把材料作為變量條件的示例，“Case I”為將混凝土C24變更為C30的工況，“Case II”為將混凝土C35變更為C40的工況。 | 參數(shù)化分析的構(gòu)成 |參數(shù)化分析里可以考慮的變量在水化熱參數(shù)化分析的功能里可以調(diào)整的變量有五個(gè)，較常用的調(diào)整方法具體如下。 施工階段： 降低澆筑高度

5、縮小各階段的溫度差。澆筑間距過(guò)小的話很難達(dá)到分段澆筑的效果，但如果太大分界面會(huì)產(chǎn)生較大的溫差。. 對(duì)流邊界：對(duì)流系數(shù)較低時(shí)，熱量不容易對(duì)外流失，可以減少內(nèi)外溫差。 材料：使用彈性模量大的材料時(shí)，抗拉強(qiáng)度也較大，可增大裂縫指數(shù)。 發(fā)熱特性：是變量中最為敏感的因素, 定義水化過(guò)程中發(fā)生的熱量。 是否考慮自重：使混凝土產(chǎn)生壓應(yīng)力的荷載，在一定程度上可以減少拉應(yīng)力，但效果不明顯。專心-專注-專業(yè)二建立基本模型1. 結(jié)構(gòu)分析所需的數(shù)據(jù)水化熱參數(shù)化分析如前面圖形所示。首先建立基本模型，通過(guò)在基本模型里定義“Used”和“New”的對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)定義分析工況。 | 進(jìn)行參數(shù)化分析時(shí)輸入變量的示意圖|但是利用這種

6、方法很難輸入多個(gè)變量，雖然輸入熱源函數(shù)或?qū)α飨禂?shù)函數(shù)很簡(jiǎn)單，但反復(fù)定義施工階段和對(duì)流邊界面的過(guò)程較繁瑣。 為避免這種繁瑣的定義過(guò)程，在定義水化熱分析變量時(shí)，先不定義此兩項(xiàng)。而是先定義階段工況，即按不同的施工方案定義不同的施工階段工況，然后再對(duì)不同的階段工況定義各自的材料、對(duì)流系數(shù)等。| 進(jìn)行參數(shù)化分析所輸入的數(shù)據(jù) |1) 建立模型此操作例題主要介紹“水化熱參數(shù)化分析”的方法，僅對(duì)于相關(guān)變量的輸入、各種分析條件的定義、查看分析結(jié)果部分進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。導(dǎo)入附件里的“HYD_Pier_Mesh.feb” 模型文件。n 對(duì)稱模型施工階段水化熱分析模型一般單元數(shù)量較多，所以分析所需的時(shí)間也較長(zhǎng)，而且還要進(jìn)

7、行多條件分析工況的分析，所以需要更多的分析時(shí)間。如果模型屬于對(duì)稱模型，可以只建立模型以減少分析時(shí)間。 這樣不但可以減少分析時(shí)間也有利于查看模型中心部位的分析結(jié)果。2) 特性1. 單位體系 :確認(rèn)指定為 (N, m, J)分析 分析控制.操作步驟Procedure1分析 時(shí)間依存性材料 徐變/收縮操作步驟Procedure1. 名稱 : (C30)2. 規(guī)范 : (中國(guó)(JTG D62-2004)3. 混凝土28天材齡抗壓強(qiáng)度 : (3.0e7)4. 點(diǎn)擊 適用5. 名稱 : (C45)6. 混凝土28天材齡抗壓強(qiáng)度 : (4.5e7)7. 點(diǎn)擊 確認(rèn)時(shí)間依存材料特性在FEA里可以考慮徐變/收縮

8、特性和混凝土的抗壓強(qiáng)度變化。 徐變計(jì)算方法可以選擇用戶定義或者使用規(guī)范的計(jì)算方法。 彈性模量折減方法是假設(shè)發(fā)生徐變，然后折減混凝土彈性模量的簡(jiǎn)易計(jì)算方法，一般的水化熱分析里均使用這種方法。因彈性模量折減方法只適用于水化熱分析，為了避免在一般的施工階段分析中誤用，在水化熱分析控制里單獨(dú)定義。 采用彈性模量折減方法時(shí)，為了要指定計(jì)算徐變的單元（通過(guò)材料對(duì)話框中的相應(yīng)選項(xiàng)將徐變函數(shù)與材料連接起來(lái)，然后通過(guò)給單元賦予材料將徐變函數(shù)與單元連接起來(lái)），需要任意定義一個(gè)徐變計(jì)算方法，但在這里定義的徐變計(jì)算方法并不參與水化熱分析的徐變的計(jì)算。操作步驟分析 時(shí)間依存性材料 抗壓強(qiáng)度Procedure1. 名稱

9、: (C30_Normal)2. 類型 : 設(shè)計(jì)規(guī)范3. 規(guī)范 : ACI4. 混凝土28天抗壓強(qiáng)度 (f28) : (3.0e7)5. a : (4.5)6. b : (0.95)7. 點(diǎn)擊適用8. 重復(fù)上面的步驟定義C45_Normal 的強(qiáng)度發(fā)展函數(shù)。計(jì)算裂縫指數(shù)用的抗拉強(qiáng)度類型里選擇“用戶定義”后，用戶可以通過(guò)表格自定義隨時(shí)間變化的彈性模量、抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度。 選擇“設(shè)計(jì)規(guī)范”時(shí)，利用規(guī)范提供的公式計(jì)算彈性模量和抗拉強(qiáng)度。 利用抗拉強(qiáng)度計(jì)算溫度裂縫指數(shù)。 混凝土抗壓強(qiáng)度系數(shù)與水泥的種類有關(guān)，一般硅酸鹽水泥a為4.5, b為0.95。 序列號(hào)名稱抗壓強(qiáng)度ab1C30_Normal3.0

10、e74.50.952C45_Normal4.5e74.50.951. 名稱 : (Soil)2. 彈性模量 : (1e7)3. 泊松比 : (0.2)4. 膨脹系數(shù). : (1e-5)5. 重量密度 : (26000)6. 點(diǎn)擊 適用7. 參考下表輸入C30_Normal和C45_Normal特性。分析 材料過(guò)程Procedure序列號(hào)名稱彈性模量泊松比膨脹系數(shù)重量密度徐變/收縮抗壓強(qiáng)度1Soil1e70.21e-526000-2C30_Normal3.0e100.21e-524517C30C30_Normal3C45_Normal3.35e100.21e-524517C45C45_Norma

11、l分析 特性操作步驟1. 點(diǎn)擊 下拉菜單選擇3D。2. 參考下表定義三個(gè)特性。Procedure2序列號(hào)名稱材料1Soil1: Soil2Foundation2: C30_Normal3Pier3: C45_Normal1. 點(diǎn)擊 “前視圖”2. 特性 : (3D)3. 選擇 “1:Soil”4. 選擇 “3D Element(R)5. 選擇地基1710個(gè)單元6. 點(diǎn)擊適用7. 重復(fù)上述過(guò)程定義基礎(chǔ)和橋墩的特性。分析 材料Procedure操作步驟145 地基-1: Soil 基礎(chǔ)-2: Foundation 橋墩-3: Pier3) 邊界條件分析 邊界條件 約束操作步驟Procedure1.

12、 點(diǎn)擊 “前視圖”2. 邊界組 : Sym3. 選擇Y-Z 對(duì)稱面上的360個(gè)節(jié)點(diǎn)4. DOF : (T1)5. 點(diǎn)擊 適用6. 點(diǎn)擊 “左視圖”7. 選擇X-Z對(duì)稱面上的705個(gè)節(jié)點(diǎn)8. 自由度 : (T2)9. 點(diǎn)擊確認(rèn)對(duì)稱面邊界條件對(duì)于Y-Z平面上的所有節(jié)點(diǎn)約束DX。37需要查看輸入的對(duì)稱邊界條件時(shí)，可將網(wǎng)格顯示為特征邊線后查看。如下圖所示。分析 邊界 約束操作步驟Procedure1. 邊界組 : Support2. 點(diǎn)擊 “前視圖”3. 選擇地基的外部輪廓4. 點(diǎn)擊 “左視圖”5. 選擇地基的外部輪廓6. 自由度 : (T1, T2, T3)實(shí)體單元沒(méi)有旋轉(zhuǎn)自由度所以只選擇上述三個(gè)自

13、由度。 7. 點(diǎn)擊確認(rèn)固結(jié)邊界條件水化熱分析模型里建立地基時(shí)，一般將地基下部的邊界條件設(shè)為完全固結(jié)?；炷廉a(chǎn)生的熱量將充分地傳遞給地基，后續(xù)不再傳遞溫度，也不存在溫差，所以也不會(huì)發(fā)生相對(duì)位移。為了讓混凝土產(chǎn)生的熱量充分地傳遞給地基，需要建立足夠大的地基模型。 552. 熱傳導(dǎo)分析所需的數(shù)據(jù)1) 材料的熱特性數(shù)據(jù)定義水化過(guò)程產(chǎn)生的熱傳遞的特性。模型單元內(nèi)的熱傳導(dǎo)由比熱和熱傳導(dǎo)率確定，單元外的散熱由下一節(jié)定義的對(duì)流系數(shù)來(lái)確定。分析 材料操作步驟1. 定義的材料列表里選擇1:Soil 2. 點(diǎn)擊 修改3. 點(diǎn)擊 熱工參數(shù)4. 傳導(dǎo)率 : (3.45)5. 比熱 : (784)6. 點(diǎn)擊 確認(rèn)7. 參

14、考下表輸入混凝土的熱特性值。Procedure| 一般巖體和混凝土的熱工系數(shù) |熱傳導(dǎo)率 (W / m2 C)比熱 (kJ / kg C)巖體1.7 5.20.71 0.88混凝土2.6 2.81.05 1.26| 熱工特性 |序列號(hào)材料名稱熱傳導(dǎo)率比熱1Soil3.457842C30_Normal2.711763C45_Normal2.711762) 固定溫度為了定義實(shí)體單元表面與外界的熱傳遞關(guān)系，需要定義相應(yīng)的對(duì)流邊界條件。 固定溫度邊界、對(duì)流邊界、絕熱邊界如下圖所示。對(duì)流邊界（熱傳導(dǎo)邊界）通過(guò)對(duì)流系數(shù)定義各時(shí)刻與外部交換的熱量。對(duì)于不同的模板輸入不同的對(duì)流系數(shù)。固定溫度隔熱邊界對(duì)流邊界絕

15、熱邊界輸入DX，DY對(duì)稱邊界的部分。不輸入與外界的熱傳遞關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)時(shí)，自動(dòng)認(rèn)為是絕熱邊界。僅單元內(nèi)部進(jìn)行熱傳遞，不對(duì)外散熱。 固定溫度邊界固定溫度邊界條件意味著該邊界處的溫度為恒定值，不隨時(shí)間發(fā)生變化，該邊界處輸入的溫度會(huì)一直不變。 1. 邊界組 : (Prescribed Temp)2. 點(diǎn)擊 “前視圖”3. 選擇地基的外部輪廓4. 點(diǎn)擊 “左視圖”5. 選擇地基的外部輪廓6. 溫度 : (20)7. 點(diǎn)擊 確認(rèn)分析 水化熱分析 強(qiáng)制溫度操作步驟Procedure3) 發(fā)熱特性輸入混凝土的絕熱溫度上升曲線。 混凝土的發(fā)熱特性應(yīng)根據(jù)材料配合比條件不同會(huì)有所不同，所以對(duì)于實(shí)際工程項(xiàng)目要進(jìn)行絕熱溫度

16、上升試驗(yàn)，然后在自定義類型里輸入實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)。 沒(méi)有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)可以根據(jù)混凝土規(guī)范里的說(shuō)明輸入數(shù)據(jù)。分析 水化熱 熱源操作步驟1. H/S 荷載組 : (Heat)2. 點(diǎn)擊“前視圖”3. 選擇混凝土的3549個(gè)單元4. 點(diǎn)擊 “ 熱源函數(shù)”5. 函數(shù)名稱 : (Normal)6. 勾選 “設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”7. 水泥類型 : (普通硅酸鹽水泥)8. 溫度 : (20)9. 單位體積水泥用量. : (320)10. 點(diǎn)擊 確認(rèn), 點(diǎn)擊 確認(rèn)Procedure三輸入?yún)?shù)1. 發(fā)熱特性此操作例題里定義了四個(gè)工況，工況中調(diào)整了施工階段、熱源函數(shù)、對(duì)流系數(shù)。下邊的表格里標(biāo)記為-的使用與Control Group

17、相同的條件。 | 工況 |序列號(hào)工況施工階段發(fā)熱函數(shù)對(duì)流系數(shù)1Control group4段分段澆筑普通硅酸鹽水泥鋼模板2Stage9段分段澆筑-3Heat-低熱硅酸鹽水泥-4Convection-模板1) 發(fā)熱函數(shù)2: Stage 工況里添加要查看的低熱水泥的發(fā)熱函數(shù)。 1. 名稱 : (Low Heat)2. 函數(shù)類型 : 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)3.最大絕熱溫度升高 (K) : (34.2)4. 導(dǎo)溫系數(shù)(a) : (0.103)5. 點(diǎn)擊重畫(huà)6. 點(diǎn)擊確認(rèn)分析 水化熱分析 熱源函數(shù)操作步驟Procedure| K和a的標(biāo)準(zhǔn)值 |水泥澆筑溫度K(C) = aC+ba(C) = gC+habg( X 10

18、e-3)h低熱硅酸鹽水泥100.1031.90.180.229200.1002.20.320.225300.0962.60.620.2182) 材料材料種類不同時(shí)，其抗壓強(qiáng)度的發(fā)展特性也有所不同，所以需要定義新的抗壓強(qiáng)度發(fā)展函數(shù)分析 時(shí)間依存材料 抗壓強(qiáng)度操作步驟1. 名稱 : (C30_Low Heat)2. 規(guī)范 : (ACI)3. 混凝土28天抗壓強(qiáng)度 : (3.0e7)4. a : (16.2)5. b : (0.82)6. 點(diǎn)擊 適用7. 重復(fù)上述過(guò)程定義“C45_Low Heat”的強(qiáng)度發(fā)展函數(shù)。 Procedure| 強(qiáng)度發(fā)展系數(shù) |水泥的種類abd(28)普通硅酸鹽水泥4.50

19、.951.11中熱硅酸鹽水泥6.20.931.15高早強(qiáng)硅酸鹽水泥2.90.971.07粉煤灰水泥B類型(含有20%)7.90.901.40低熱硅酸鹽水泥16.20.821.4操作步驟Procedure分析 材料1. 在列表里選擇“2:C30_Normal” 2. 點(diǎn)擊 復(fù)制3. 列表里選擇“4:C30_Normal” 4. 點(diǎn)擊修改5. 名稱: (C30_Low Heat)6. 抗壓強(qiáng)度 : (C30_Low Heat)7. 點(diǎn)擊 確認(rèn)8. 重復(fù)上述過(guò)程定義低熱硅酸鹽水泥的強(qiáng)度發(fā)展特性“C45_Low Heat” 材料。2. 對(duì)流邊界結(jié)構(gòu)溫度由高溫部位向低溫部位傳遞，傳遞的熱量根據(jù)對(duì)流系數(shù)確

20、定。 混凝土內(nèi)部溫度外部溫度對(duì)流系數(shù)混凝土的內(nèi)部溫度由程序自動(dòng)計(jì)算，但“外部溫度”、“對(duì)流系數(shù)”以及“對(duì)流邊界面”需要用戶定義。 此例題對(duì)于如下圖所示的兩個(gè)工況設(shè)置不同的對(duì)流邊界條件，然后對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行比較。1: Control group4: Convection外部接觸面鋼模板模板1) 定義外部溫度函數(shù)1. 名稱 : (Ambient Temp.)2. 函數(shù)類型 : (常量)3. 溫度 : (20)4. 點(diǎn)擊 : 確認(rèn) 分析 水化熱 環(huán)境溫度函數(shù)操作步驟Procedure隨季節(jié)變化的溫度變化像大壩、煤氣倉(cāng)等大規(guī)?；炷两Y(jié)構(gòu)需要較長(zhǎng)時(shí)間的澆筑施工，此時(shí)用戶可以自定義隨季節(jié)變化的外部溫度曲線。

21、 2) 定義對(duì)流邊界函數(shù)1. 名稱 : (Form_A)2. 函數(shù)類型 : (常量)3. 對(duì)流系數(shù) : (14)4. 點(diǎn)擊 適用 5. 參照對(duì)流系數(shù)表格定義模板和外部接觸面的對(duì)流系數(shù) 水化熱分析 單元對(duì)流邊界操作步驟Procedure| 對(duì)流系數(shù) |名稱對(duì)流系數(shù)鋼模板 (Form_A)14模板 (Form_B)6外部接觸面 (Exposed Surface)133) 對(duì)流邊界面一般水化熱分析里指定對(duì)流邊界的方法與前面定義固定溫度時(shí)的方法比較類似。 一般水化熱分析時(shí)，同時(shí)定義固定溫度和相應(yīng)的固定溫度的區(qū)域。但在FEA的水化熱參數(shù)化分析里分別定義對(duì)流系數(shù)和對(duì)流系數(shù)的區(qū)域。即，對(duì)于輸入相同對(duì)流系數(shù)的

22、區(qū)域指定為一個(gè)對(duì)流邊界面，然后輸入多個(gè)對(duì)流系數(shù)分析后進(jìn)行結(jié)果比較。 1. 點(diǎn)擊 “前視圖”2. 確認(rèn)為1st Form 。3. 選擇混凝土部分。選擇過(guò)濾里指定為單元-面時(shí)只選中一個(gè)網(wǎng)格組內(nèi)的自由面，即只選擇網(wǎng)格組的表面。 4. 點(diǎn)擊 “取消選擇”5. 調(diào)整視點(diǎn)取消選擇標(biāo)記的部分。選擇沒(méi)有對(duì)稱邊界及鋼材模板的水平面。 6. 取消選擇曲線上沒(méi)有選中的面。7. 點(diǎn)擊確認(rèn) 水化熱階段 參數(shù)化分析設(shè)定操作步驟Procedure在同一個(gè)工況里可以輸入三個(gè)對(duì)流系數(shù)與定義對(duì)流邊界面的對(duì)話框一樣，可以對(duì)不同的兩個(gè)區(qū)域（第一對(duì)流邊界、第二對(duì)流邊界）進(jìn)行定義。 屬于對(duì)流邊界面區(qū)域（未指定固定溫度邊界或絕熱邊界的區(qū)域

23、），未適用于第一對(duì)流邊界或第二對(duì)流邊界時(shí)，程序?qū)⑵淠J(rèn)為與大氣接觸的邊界面。水化熱參數(shù)化分析時(shí)，再同一個(gè)工況可以分別定義三個(gè)區(qū)域（第一對(duì)流邊界、第二對(duì)流邊界、大氣接觸面）的對(duì)流系數(shù)。3. 施工階段“定義對(duì)流邊界面”和“定義施工階段”參數(shù)時(shí)，采用不同的方法來(lái)定義。 通過(guò)在各階段激活單元來(lái)定義施工階段在進(jìn)行水化熱分析時(shí)，一般通過(guò)激活鈍化三個(gè)組（網(wǎng)格 / 邊界 / 荷載）來(lái)定義施工階段。 對(duì)于不同的參數(shù)化分析工況需要多次重復(fù)定義施工階段，工作相當(dāng)繁瑣。且施工階段數(shù)據(jù)有變化時(shí)，還需要定義不同的網(wǎng)格組、對(duì)流邊界、邊界組等數(shù)據(jù)。 在進(jìn)行水化熱參數(shù)化分析時(shí)，為了提高工作效率，程序中添加了僅激活單元就能定義施

24、工階段的功能。只要激活單元，相應(yīng)的邊界條件將自動(dòng)被激活。在定義工況時(shí)，還設(shè)置了考慮自重荷載的選項(xiàng)。一般在進(jìn)行水化熱分析時(shí)，很少有鈍化結(jié)構(gòu)或鈍化邊界條件的過(guò)程。所以只要考慮在哪個(gè)施工階段激活哪一部分的結(jié)構(gòu)單元即可。激活單元的方法 1 輸入高度（便于建模的方法）輸入分段澆筑混凝土的高度來(lái)定義施工階段。適用于單向澆筑混凝土，且可按一定高度分段施工的結(jié)構(gòu)。 水化熱分析時(shí)，常用這種方法來(lái)定義施工階段。 例：橋墩, 基礎(chǔ) 激活單元的方法 2 輸入網(wǎng)格組（可靈活應(yīng)用的方法）如下圖所示，對(duì)于無(wú)法按照特定方向、特定高度分段施工的結(jié)構(gòu)，可采用此方法。將需要同時(shí)激活的單元定義為同一個(gè)網(wǎng)格組，在相應(yīng)的階段激活網(wǎng)格組即

25、可。能夠定義多種水化熱施工階段。 例： 大壩, 煤氣柜Procedure1. 選擇“階段設(shè)定” 表單2. 階段名稱 : (A_5m)3. 選擇“應(yīng)用距離” 4. 參考如下對(duì)話框輸入分段澆筑數(shù)據(jù)5. 點(diǎn)擊 添加6. 重復(fù)上述過(guò)程輸入“B_2m”施工階段數(shù)據(jù)水化熱分析 水化熱參數(shù)化分析操作步驟按特定澆筑高度劃分網(wǎng)格使用“應(yīng)用距離”選項(xiàng)定義施工階段時(shí)，必須按照施工階段的特定高度劃分網(wǎng)格。 初始溫度定義混凝土的初始溫度。在相應(yīng)的階段里輸入激活單元時(shí)的溫度。 | “B_2m”的施工階段數(shù)據(jù) |StageWidthDurationInit. empStep16.51202010, 30, 50, 80,

26、12021.51202010, 30, 50, 80, 120321202010, 30, 50, 80, 120421202010, 30, 50, 80, 120521202010, 30, 50, 80, 120621202010, 30, 50, 80, 120721202010, 30, 50, 80, 120821202010, 30, 50, 80, 12092.55002010, 30, 50, 80, 120, 180, 250, 350, 500四參數(shù)化分析1. 定義工況基本模型的工況（1：Control Group）為：“4階段分段澆筑”、“普通硅酸鹽水泥”、“鋼模板”條

27、件。修改上述變量后進(jìn)行分析，并查看變量對(duì)結(jié)果的影響。| 定義工況 |序列號(hào)工況施工階段熱源函數(shù)對(duì)流系數(shù)1Control gr4段分段澆筑普通硅酸鹽鋼模板2Stage9段分段澆筑普通硅酸鹽鋼模板3Heat4段分段澆筑普通 - 低熱鋼模板4Convection4段分段澆筑普通硅酸鹽模板 (整體)1. 選擇“參數(shù)” 表單2. 參考表格、對(duì)話框以及幫助文件定義分析工況。 水化熱分析 水化熱階段參數(shù)化分析操作步驟Procedure必需輸入的參數(shù)定義各個(gè)變量工況時(shí)，還需要輸入基本模型里沒(méi)有定義的數(shù)據(jù)。即，與“階段工況”、“熱源函數(shù)組”、“對(duì)流邊界“相關(guān)的“大氣溫度”，“系數(shù)函數(shù)1”，“環(huán)境系數(shù)函數(shù)”等參數(shù)

28、。本例題以“4階段分段澆筑”、“普通硅酸鹽水泥”、“鋼模板”條件（1：Control Group）的工況為基本模型，分別修改上述變量后進(jìn)行分析，并查看變量對(duì)結(jié)果的影響。 | 各變量的輸入 |必需輸入的參數(shù)用紅色標(biāo)記的區(qū)域是必需要輸入的參數(shù)。參數(shù)化分析時(shí)，定義過(guò)程較繁瑣的施工階段和對(duì)流邊界，不在這里輸入。即，這兩項(xiàng)不包含在基本模型中，在定義工況時(shí)一定要輸入。 FEA的發(fā)熱特性作為荷載來(lái)輸入，在相應(yīng)的工況里定義熱源荷載組。1: Control Group基本模型的工況采用“4階段分段澆筑”、“普通硅酸鹽水泥”、“鋼模板”條件，然后再輸入必須輸入的參數(shù)。2: Stage所有的數(shù)據(jù)都與基本模型工況（1

29、: Control Group）相同，僅修改施工階段數(shù)據(jù)為“2：B_2m”。 3: Heat“施工階段”、“對(duì)流邊界”與基本模型相同。 基本模型中輸入的熱源函數(shù)“1：Normal”變更為“2：Low Heat”，水泥的類型變化后，其剛度發(fā)展特性也會(huì)發(fā)生變化，所以還要注意修改材料數(shù)據(jù)。4: Convection相對(duì)于基本模型僅修改“對(duì)流邊界”。基本模型只對(duì)第一對(duì)流邊界面應(yīng)用了鋼模板，在此工況里對(duì)所有對(duì)流邊界應(yīng)用“Form_B”對(duì)流系數(shù)。2. 分析1. 選擇“分析” 表單2. 勾選 “有效模量”3. 運(yùn)行里確認(rèn)是否勾選了所有的工況4. 點(diǎn)擊運(yùn)行 水化熱分析 水化熱階段參數(shù)化分析操作步驟Proced

30、ure計(jì)算徐變方法混凝土規(guī)范介紹了水化熱分析考慮徐變時(shí)的有效模量（彈性模量折減法）方法。選擇“一般”選項(xiàng)后可通過(guò)迭代計(jì)算徐變效應(yīng)，同時(shí)要在定義材料時(shí)定義徐變/收縮函數(shù)。在使用“有效模量”的計(jì)算方法時(shí)，也需要定義徐變/收縮函數(shù)，這是為了僅對(duì)于與收縮/徐變函數(shù)相的構(gòu)件計(jì)算徐變而定義的。例如模型中同時(shí)有混凝土和地基時(shí)，告知程序哪一部位是混凝土材料。運(yùn)行對(duì)于勾選的多個(gè)工況進(jìn)行分析。 導(dǎo)出選擇最終工況后點(diǎn)擊，自動(dòng)生成相應(yīng)的獨(dú)立工況的水化熱模型。 五查看結(jié)果1. 溫度分析結(jié)束后，在“結(jié)果-樹(shù)形菜單”里同時(shí)查看四個(gè)工況的分析結(jié)果。首先查看基本模型的溫度情況。 1. 雙擊“溫度”輸入基本模型120小時(shí)的溫度等

31、值線。 2. 打開(kāi)“動(dòng)態(tài).”動(dòng)態(tài)按鈕打開(kāi)后等值線結(jié)果將即時(shí)更新。3. 點(diǎn)擊“輸出滑動(dòng)結(jié)果”會(huì)出現(xiàn)可以調(diào)整步驟的滾動(dòng)條。 4.用鼠標(biāo)調(diào)整滾動(dòng)條或者用鍵盤(pán)的鍵可以查看每個(gè)步驟的溫度結(jié)果。后處理表單 Control group Stage 1 Step 5(120) 節(jié)點(diǎn)其他. 操作步驟Procedure2. 應(yīng)力1. 雙擊 “LO-SOLID, P1(V)”2. 確認(rèn) “ ” 是否亮顯 3. 點(diǎn)擊“ 輸出滑動(dòng)結(jié)果”4. 用鼠標(biāo)調(diào)整滾動(dòng)條或者用鍵盤(pán)的鍵查看每個(gè)步驟的溫度結(jié)果。 后處理表單 傳導(dǎo)系數(shù) Stage 1 Step 4(80) 3D 單元應(yīng)力Procedure操作步驟允許應(yīng)力溫度裂縫指數(shù)是由

32、發(fā)生的抗拉強(qiáng)度和溫度應(yīng)力的比值決定的。在“節(jié)點(diǎn)其他”項(xiàng)里查看計(jì)算裂縫系數(shù)所用的抗拉強(qiáng)度。計(jì)算抗拉強(qiáng)度時(shí)采用隨混凝土的水化反應(yīng)程度而變化的等價(jià)材齡，有可能與抗拉強(qiáng)度發(fā)展曲線對(duì)應(yīng)的抗拉強(qiáng)度有些差異。 3. 溫度裂縫指數(shù)1. 點(diǎn)擊“前視圖”2. 選擇3291單元選擇除與地基相鄰的混凝土部分 3. 點(diǎn)擊 顯示 4. 點(diǎn)擊 關(guān)閉 網(wǎng)格 單元/節(jié)點(diǎn) 顯示控制Procedure操作步驟只查看有意義的裂縫指數(shù)裂縫指數(shù)是根據(jù)抗拉強(qiáng)度和溫度應(yīng)力的比值計(jì)算的。 因?yàn)榱芽p指數(shù)是節(jié)點(diǎn)上的結(jié)果，所以在地基和混凝土的邊界面上的節(jié)點(diǎn)受地基的容許拉應(yīng)力的影響可能會(huì)輸出不真實(shí)的結(jié)果。 地基的抗拉強(qiáng)度是根據(jù)混凝土里使用的公式計(jì)算，所以輸出的結(jié)果沒(méi)什么意義。由于地基的彈性模量比混凝土的彈性模量小很多，計(jì)算的抗拉強(qiáng)度也很小。所以最不利的