代美洪 盛琪根

(重庆交通大学土木工程学院 重庆 400074)

大量研究表明，大体积混凝土结构的裂缝基本都是由于温度、收缩与徐变引起的，很少是因外荷载造成[1]。大体积混凝土结构在浇筑后几天(一般3～5 d内)内部温度急剧升高而与表面产生过大温差，表层混凝土约束内部混凝土膨胀而产生拉应力；待混凝土达到最高温度后，随着混凝土内部热量的散失，混凝土温度逐渐下降直至稳定，在此过程中混凝土体积发生收缩，此时基础底部附近混凝土会约束混凝土收缩而产生拉应力，当拉应力超过材料的抗拉强度时会产生贯穿裂缝[2]。

在冬季施工大体积混凝土时，若直接采用大气温度下的水进行冷却，冷却管附近混凝土与无冷却管混凝土间会形成较大的温度梯度，而且在降温阶段冷却管附近混凝土降温速率远大于其他部位的降温速率，在这种情况下极易使得冷却管附近混凝土产生裂缝，这些裂缝的产生和发展将影响到结构的整体性和耐久性。因此，在大体积混凝土施工中如何把控进水温度对结构整体温度的影响也是技术人员关心和研究的问题[3]。

通常情况下，有限元软件对大体积混凝土结构的“温度-应力”分析非常耗时，采用先不计算混凝土的应力变化，只计算混凝土温度变化情况，在温度满足要求的情况下再进行应力计算的计算方案，会在一定程度上缩短计算时间。

本文通过数值模拟方式对冷却管不同进水温度工况下冷却管附近混凝土温度、混凝土最大温度峰值及冷却管附近混凝土降温速率进行计算，从而选择最佳冷却管进水温度，在此冷却管进水温度下，计算承台混凝土的“应力-允许应力”时程曲线。……