考虑混凝土早期强度的本构关 系，结合化 学反应速 率描 述温度对混凝 土绝热温升方程 的影 响，对大体积混凝土结构早期的温度场和应力场进行研究。温度场的求解基 于等效时间的非线性 热传导方程，应力场求解考虑混凝土初期徐变影响。结合苏州轨道交通地下车站 工程 实例 ，对大体 积混凝土施工期和运行期温度场和应力场进行仿真计算。结果表明，夏 季开始浇筑的车站主体结 构 必须采 取适 当的温控 措施 ，以保证 大体 积 混凝 土不 产 生温度 裂缝 。 关键 词 ：大体积 混凝 土 ；混凝 土早 期性 能 ；绝 热温升 ；工程应 用 中图分类号 ：TV431 文献标识码 ：A 文章编号 ：1006—7647(2010)05—0O65—04 There to-mechanicalmodelofconcreteatearly ageand itsengineering applieation／／ZHANG Yan，JIANG Lin—hua，CHU Hong—qiang(CollegeofMechanicsattdMaterials，HohaiUniversity，Ⅳn ng210098，Chiruz) Abstract：Considering山econstitutivelaw ofconcreteatearlyageand theefectoftemperatureontheadiabatictempe raturerise equationbased on chemicalreaction rate，the temperature and stressfields ofmassive concrete structures atearly age were studied．Thetemperaturefieldwassolvedbyequ ivalenttimebasednon—linearheatconductionequation．Thecreepofconcreteat earlyagewastakenintoaccountforsolvingthestressfield．Accordingtoaconstructioneaseofsub~ationinSuzhou，3D numerical simulationof temperatureandstressfieldsofmassiveconcreteduringtheconstructionandoperationstagesisperformed．，I1|lestudy showsthatinordertoavoid thecracksof massiveconcretecausedbytempe rature，temperaturecontrolmeasuresshouldhe taken forthemain structuresof thesubstationconstructed duringsummertime． Keywords：massiveconcrete；prope rtyat earlyage；adiab atictempe raturerise；engineeringapplication 大体积混凝土的广泛应用使得温度开裂的发生 日益严重 ，同时高强混凝土的出现使结构早期温度 应力显著增加 ，因此工程技术 人员越来越关 注早期 混凝土热学和力学性质_lj，以便能够进一步从理论 上分析混凝土结 构温度和应力 的变化规律 ，并对温 度变化导致的开裂破坏进行预测。笔者在混凝土结 构早期温度场 的计算中 ，用等效时间的概念定义混 凝土绝热温升 ，同时考虑化学 反应速率对混凝土绝 热温升过程的影响 ，给 出了考虑化学 反应速率的混 凝土绝热温升和热传导方程及其解法 。同时 ，在混 凝土应力应变关 系中，在通常温度应力的基础上考 虑了混凝土早期强度与水化程度之问的影响 ，探讨 了应力 、绝热温升 以及水化程度之间的关 系。在等 效时间理论 的混凝土非线性热传导方程和混凝土早 期强度理论研究 的基础上 ，采用数值手段对苏州轨 道交通车站大体积混凝土施工期温度应力与温度控 制进行探讨。 1 温度控制方程 与混凝土早期强度理论 1．1 温 度控 制方 程 假定混凝土在浇筑过程 中满足能量守恒定律 ， 并且考虑混凝土 自身水化热 ，则 混凝土三维不稳定 温度场热传导方程可以表示为 3T = D(筹+雾+雾)+ (1) 式 中：，Y，z为直角坐标 ；t为时问；T( ，Y，，t)为 温度场；D为混凝土导温 系数 ，D= ／cp( ，c和 10 分别为混凝土的导热系数 、比热容和密度 )；W为混 凝土 自身在绝热条件下的水化热 。 在此 ，引入等效 时间的概念来描述混凝土的绝 热温升 ，混凝土三维不稳定温度场 的热传导方程可 以表达 为

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