[发明专利]根据浇筑温度测量值确定有限元计算用浇筑温度的方法

说明书

本发明公开一种根据浇筑温度测量值确定有限元计算用浇筑温度的方法，在实测的浇筑温度基础上，去除水化放热的影响因素，并根据有限元数据拟合平仓振捣结束至铺筑层浇筑结束期间外界环境温度引起的铺筑层平均浇筑温度增量和实测浇筑温度增量的比值，综合考虑入仓温度、混凝土平仓振捣结束至铺筑层浇筑结束期间外界环境温度引起的铺筑层平均浇筑温度增量与该铺筑层的实测点的实测浇筑温度增量的比值、外界环境温度引起的铺筑层平均温度变化量等因素，将平仓振捣结束时混凝土温度与外界环境温度引起的铺筑层平均温度增量之和作为有限元计算使用的浇筑温度。与直接使用实测浇筑温度作为有限元计算使用浇筑温度相比，本发明更为科学准确。

技术领域

本发明涉及一种根据浇筑温度测量值确定有限元计算用浇筑温度的方法，属于水利水电工程技术领域。

背景技术

混凝土浇筑施工过程中，1.5～3.0m厚的浇筑层需要分成若干铺筑层，例如，铺筑层厚度为0.3m时，对于1.5m厚的浇筑层，需要分成5个铺筑层，逐层向上浇筑，设混凝土平仓振捣结束至铺筑层浇筑结束的时间间隔为T₁，经平仓和铺筑层浇筑完毕，上层覆盖新混凝土时，已铺筑的老混凝土的温度即为浇筑温度。混凝土铺筑层厚度一般在0.3m～0.5m之间，铺筑的间歇时间一般在3～8小时之间。

控制浇筑温度是混凝土温控防裂的重要措施之一，在施工过程中，进行跟踪分析以指导后续的温控防裂措施具有非常重要的意义。跟踪分析是指根据实际工程的测量数据，进行温度场的反分析，在温度场和实际工程一致的基础上进行应力的分析计算。现有的跟踪分析方法，一般是以浇筑温度等参数为依据，模拟实际施工条件进行有限元计算分析，其中的浇筑温度参数采用铺筑层实测点(一般在铺筑层表面以下10cm位置)的实测浇筑温度值。然而，以实测的浇筑温度值直接作为有限元计算分析的依据，并不完全准确，这是因为：

1)混凝土浇筑过程中，由于混凝土是热的不良导体，局部点的浇筑温度和铺筑层的浇筑温度往往存在较大区别。如外界环境温度较高且铺筑层较厚时，铺筑层内部沿高程方向的温度梯度分布往往很不均匀，测点温度很可能与铺筑层的平均温度差异较大；

2)混凝土浇筑过程中，下层已浇筑的老铺筑层对新浇筑的铺筑层存在导热现象。有限元计算时，铺筑层的热交换浇筑后迅速平衡，并不会对混凝土热力学性能产生实质的影响，但新老铺筑层的热交换会对测点温度造成一定的影响；

3)混凝土浇筑过程中，混凝土水化放热会影响测点温度，但混凝土的水化放热总量是一定的，有限元计算中绝热温升设置已包括了浇筑过程中的水化放热因素，故需要从实测的浇筑温度中去除水化放热因素的影响。

因此，直接将实测点的浇筑温度值作为有限元分析计算的数据依据，会导致有限元分析结果出现误差，无法保证跟踪分析的科学准确性。

发明内容

鉴于上述原因，本发明的目的在于提供一种根据浇筑温度测量值确定有限元计算用浇筑温度的方法，综合考虑入仓温度、混凝土平仓振捣结束至铺筑层浇筑结束期间外界环境温度引起的铺筑层平均浇筑温度增量与该铺筑层的实测点的实测浇筑温度增量的比值、外界环境温度引起的铺筑层平均温度变化量等因素，对实测的浇筑温度值进行处理与修正，以修正后的浇筑温度作为有限元分析计算的依据，保证有限元分析结果的科学准确性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种根据浇筑温度测量值确定有限元计算用浇筑温度的方法，包括：

有限元分析计算用浇筑温度为：

T_pa＝kΔT_pch+T₁ (1)