[发明专利]基于MIDAS的桥梁拱座混凝土浇筑水化热分析方法

摘要

基于MIDAS的桥梁拱座混凝土浇筑水化热分析方法，包括以下步骤：1)取拱座以及其下部的承台的1/4对称部分建立热分析模型；2)设置边界条件，边界条件包括固定温度、对流边界、约束、对称边界，3)计算最大绝热温升值，4)对应每层浇筑时间定义一个施工阶段，在拱座养护期间，按不同时间定义多个施工阶段，对应施工阶段定义拱座和承台的参数，进行求解计算；5)温差分析和温度应力分析，获取拱座各层中心的节点裂缝比率曲线，判断拱座中心产生裂缝几率是否满足要求。本发明建立混凝土拱座的水化热有限元模型，真实反应混凝土内部水化热变化趋势和采取冷却水管降温后内部水化热变化趋势。

主权项

1.一种基于MIDAS的桥梁拱座混凝土浇筑水化热分析方法，所述拱座设置在承台上，其特征在于，所述分析方法包括以下步骤：1)模型建立取拱座以及其下部的承台的1/4对称部分建立热分析模型，并划分网格；2)设置边界条件所述边界条件包括固定温度、对流边界、约束、对称边界，对承台底部及侧面所有节点添加固定温度；对承台底面所有节点添加固定约束，限制承台底面节点平动和转动；在拱座侧模拆模前，对拱座侧面添加模板对流边界，通过设置模板对流系数来确定；对拆模后拱座侧面和顶面添加砼覆盖对流边界，通过设置砼覆盖对流系数来确定；对模型的两个对称面上的所有节点分别添加垂直于该对称面的平移约束；3)计算最大绝热温升值，Th＝(mc+K·F)Q/c·ρ其中，Th‑‑‑‑混凝土最大绝热温升；mc‑‑‑混凝土中水泥用量；F‑‑‑‑混凝土活性掺合料用量；K‑‑‑‑掺合料折减系数；Q‑‑‑‑水泥28天水化热；C‑‑‑混凝土比热；ρ—混凝土密度；4)施工阶段分析根据拱座分层浇筑过程及养护期间对拱座定义对应的施工阶段进行数值模拟分析，对应每层浇筑时间定义一个施工阶段，而在拱座养护期间，按不同时间定义多个施工阶段，根据设置的多个施工阶段定义拱座和承台的参数，进行求解计算；5)结果分析5.1)温差分析获取各施工阶段拱座各层中心的节点温度随时间变化曲线和拱座各层表面的节点温度随时间变化曲线，判断拱座中心温度与表面温度差值是否满足要求；5.2)温度应力分析根据拱座各层中心的节点应力与允许张拉应力的比值，获取拱座各层中心的节点裂缝比率曲线，判断拱座中心产生裂缝几率是否满足要求。