某混凝土筏板基礎水化熱溫度場分析研究

周躍孝

（重慶工商職業學院， 重慶 401520）

0 引言

目前，超高層建筑越來越多，筏板基礎面積和厚度也在不斷增加。混凝土澆注后水化反應生成大量的熱，形成不同的溫度分布，構成整個筏板基礎的溫度場[1,2]。由于溫度場分布的不均勻產生溫度應力，如果溫度應力超過混凝土的拉應力，將會產生溫度裂縫[3]，這會對結構的使用帶來安全隱患。本文結合某工程混凝土筏板基礎的溫度測試，研究了筏板基礎混凝土內部溫度場的分布，可為控制溫度裂縫、計算溫度應力等提供試驗數據。

1 有限元分析

1.1 有限元分析模型

本文根據現場施工條件，采用ANSYS 進行有限元分析時考慮混凝土的澆注溫度、施工間歇、對流邊界條件等因素，合理選取載荷步長[4]。氣溫采用施工期間實測氣溫的日平均值。圖1 為某工程混凝土筏板基礎有限元模型圖。

根據筏板基礎的溫度云圖可知在混凝土澆筑初期，混凝土內外各測點的溫度都處于快速上升階段。在混凝土澆筑25 小時左右，內部溫度達到最大值，在混凝土澆筑24 小時左右表面測點的溫度達到最大值。

1.2 筏板基礎混凝土水化熱溫度場計算結果與實測數據的對比分析

混凝土筏板基礎表面測點和中心測點溫度的變化曲線如圖2 和圖3 所示。

圖2 表面測點實測值與計算值

圖3 中心測點實測值與計算值

從圖2 和圖3 的溫度變化曲線可以看出：溫度計算值和實測值變化趨勢基本相同，且出現峰值的時間也是基本一致[5]，但混凝土表面的溫度最大值要低于混凝土內部的最大值。

2 結論

通過建立有限元模型,模擬水化放熱和對流邊界條件來仿真實際溫度場，計算值和實測值對比，說明此方法可行。對于厚度特別大的筏板基礎，混凝土水化熱危害應該引起工程人員的足夠重視。模擬計算結果可以作為筏板基礎混凝土澆筑前的參考數據，可為采取溫控措施提供參考。