不同浇筑温度下孔口结构混凝土温控仿真分析

彭楷哲

(安阳师范学院 基建处，河南 安阳455000)

0 引言

长久以来，水工建筑物混凝土开裂是工程施工阶段以及学术研究领域很棘手的问题，因此水工建筑物混凝土的防裂措施成为施工工程师以及设计师在工程建设前期阶段较关心的问题。水工建筑物内部会配备多种类型的管廊或孔口结构，比如，泄水孔、排水管廊、交通管廊、箱涵结构、电梯井、观察井等。管廊或者孔口结构混凝土与基础以及建筑物主体接触部位的受力和变形相当复杂，许许多多对孔口结构混凝土不利的应力集中及混凝土开裂问题较为突出，如果没有真正掌握其裂缝产生的机理，就会大量浪费工程的投入和成本，在随后实施阶段也会进一步增加施工难度、造价和工程投资。孔口结构同时也是水工建筑物的重要防渗结构，应避免产生贯穿裂缝，如产生贯穿裂缝，该结构在运营期会成为渗漏通道，那么该结构的蓄水能力和安全就受到较大影响。因此对该结构进行有限元建模，进行模拟仿真计算，对孔口结构施工期不同的浇筑温度计算结果进行分析，研究不同浇筑温度对孔口结构施工期的温度变化与应力变化，对混凝土的温控防裂提供必要的帮助和有意义的指导。

1 计算模型与参数

1.1 计算模型

图1为孔口结构混凝土整体计算网格模型，三向基岩尺寸选取为结构长度、宽度或高度方向的一倍左右。本次模拟采用的直角坐标系如图1所示，定义为：顺水流方向为x轴，垂直水流方向为y轴，高度方向为z轴，原点选取在结构底面中间部位与基础接触的位置，即y=5.0m为顺水流方向的孔口中线面，x=4.0m为垂直水流方向的孔口中心面，z=-4.0m为孔口底部面。……