混凝土浇筑体会

min_830

最近刚做了一个有关混凝土施工浇筑过程模拟的一个课题，得到点体会，希望能和这方面的高手切磋切磋，顺便给新手一点指示！
主要问题：
（1）水化热的计算
ansys中水化热的施加主要以生热率的形式施加。
参考了很多这个方面的例子，都说用生热率是密度乘以比热乘以温度对时间的导数 ，刚开始本人采用这个进行计算，但计算结果好像并没有预期的那么理想，经过查资料，多次尝试，终于发现一个感觉比较适合的一个公式：
HE00=355*387*(T/(0.91+T)-(T-1)/(0.91+T-1))
其中355最终水化热，具体可根据朱伯芳绝热温升中的公式来计算
       387为单位立方米内水泥的用量
      整个公式不代表的意思也就是t时刻与t-1时刻单位立方米单位时间内升高一度所需要的热量，即生热率。
（2）对流系数
看到好多资料里面对流系数是如此施加
SF,ALL,CONV,2016,20
刚开始对2016这个系数也使参考使用，等计算结果不理想的时候才重新对这个系数进行分析，根据朱伯芳《大体积混凝土与温控》查得，其实2016代表的是一天为单位的混凝土表面与空气的对流系数，其中对流系数的求得可根据朱伯芳那本书上求得，主要和风速有关，是有关风速的线性函数。
下面是本人所编写的一个温度求解的例子，由于项目来源的重要性，此处仅给出求解的命令流，供大家参考：
分两层计算
/SOLU
NROPT,FULL,                !打开牛顿拉普森选项，否则生死单元无法工作
ESTIF,1e-024               !缩减因子，一般采用默认即可（1e-6）
ESEL,S,MAT,,1   
NSLE,S  
EKILL,ALL                    ！杀死所有单元
IC,ALL,TEMP,25           ！施加初始温度，如果初始温度不同，可先进行温度计算，然后再    读取结果

*DO,T,1,42,1                ！时间历程
*IF,T,GT,29,THEN         ！浇筑完成后到拆模
NSEL,S,EXT,,ALL
*DO,I,1,2,1
CMSEL,U,LABEL2(I,1)
*ENDDO
SF,ALL,CONV,1238,QIWEN(T,1)  ！施加对流边界
*DO,I,1,2,1
CMSEL,S,LABEL2(I,1)
*ENDDO
SF,ALL,HFLUX,0                         ！施加绝热边界
CMSEL,S,LABEL1(1,1)
HE03=137378*(T/(0.91+T)-(T-1)/(0.91+T-1))
BFE,ALL,HGEN,,HE03                      ！施加水化热
CMSEL,S,LABEL1(2,1)
T0=28
HE02=137385*((T-T0)/(0.91+T-T0)-(T-T0-1)/(0.91+T-T0-1))
BFE,ALL,HGEN,,HE02

*ELSEIF,T,GT,28,THEN           ！浇筑第二层
CMSEL,S,LABEL1(2,1)
EALIVE,ALL
ESEL,S,MAT,,1
NSEL,S,EXT,,ALL
*DO,I,1,2,1
CMSEL,U,LABEL2(I,1)
*ENDDO
SF,ALL,CONV,1238,QIWEN(T,1)
*DO,I,1,2,1
CMSEL,S,LABEL2(I,1)
*ENDDO
SF,ALL,HFLUX,0
CMSEL,S,CM_1
HE03=137378*(T/(0.91+T)-(T-1)/(0.91+T-1))
BFE,ALL,HGEN,,HE03
CMSEL,S,CM_2
T0=28
HE02=137385*((T-T0)/(0.91+T-T0)-(T-T0-1)/(0.91+T-T0-1))
BFE,ALL,HGEN,,HE02

*ELSEIF,T,GT,1,THEN         ！第一层浇筑完后间歇期
ESEL,S,LIVE,,ALL
NSEL,S,EXT,,ALL
CMSEL,U,LABEL2(1,1)
SF,ALL,CONV,1238,QIWEN(T,1)
CMSEL,S,LABEL2(1,1)
SF,ALL,HFLUX,0
CMSEL,S,LABEL1(1,1)
T0=0
HE01=137378*(T/(0.91+T)-(T-1)/(0.91+T-1))
BFE,ALL,HGEN,,HE01

*ELSE                              ！浇筑第一层
CMSEL,S,LABEL1(1,1)
EALIVE,ALL
ESEL,S,LIVE,,ALL
NSEL,S,EXT,,ALL
CMSEL,U,LABEL2(1,1)
SF,ALL,CONV,1238,QIWEN(T,1)
CMSEL,S,LABEL2(1,1)
SF,ALL,HFLUX,0
CMSEL,S,LABEL1(1,1)
T0=0
HE00=137378*(T/(0.91+T)-(T-1)/(0.91+T-1))
BFE,ALL,HGEN,,HE00

ALLSEL,ALL
ANTYPE,4                    ！选择瞬态求解
TRNOPT,FULL
LUMPM,0
TIME,T                        ！设置时间步
AUTOTS,0
DELTIM,1,0,0               ！子步
KBC,0
TSRES,ERASE
OUTRES,ALL,ALL
SOLVE
SFDELE,ALL,CONV         ！删除所有对流边界
SFDELE,ALL,HFLUX         ！删除所有绝热边界
*ENDDO
FINISH
上述命令流仅供参考，具体问题具体分析，如对上述命令流有什么建议或意见的话请联系本人
QQ：52376818
欢迎有关人士共同探讨！

xujiang520

我已经计算过拱坝施工期温度场很多次了,你的思路没有错的,结果应该是合适的.这样做出来的结果我们和观测结果对比过,还是可以的.不过就不知道你做不做应力计算,如果要做的话,徐变可是一个不好解决的问题,不知道你解决没有.因为我们后来买得专业程序来做的.如果你也对这方面感兴趣的话,可以交流下,我最近打算再处理下徐变的问题.
QQ:75092269

不倒臂膀

拜读了李兄大作，深感李兄的探索精神，很是佩服！
小弟有一问题，想求教！
我认为你的水化热公式为朱的双曲线式Q =Q0*(t/(n+t))这是在龄期t时的累积水化热但要在ansys里实现，只能加生热率，即要对时间t求导
那么是否能像你这样做呢？这个公式是否就是两个时间水化热的差值，能直接用吗？
HE02=137385*((T-T0)/(0.91+T-T0)-(T-T0-1)/(0.91+T-T0-1))
BFE,ALL,HGEN,,HE02

另外李兄对朱的指数式有什么研究吗？Q=Q0*(1-exp(-m*t));：
另外李兄的理解
其中355最终水化热，具体可根据朱伯芳绝热温升中的公式来计算
        387为单位立方米内水泥的用量
355最终水化热如何得出？
这个387是否要看混凝土标号，不能随意就这么写吧？

不倒臂膀

各位大虾太腼腆了吧！
希望各位知无不言，言无不尽，共同探讨一下这个混凝土水化热问题，因为这个问题不同的人有不同的版本，姑且不论我的理解是否正确，但我希望能够确定一个正确计算过程，大伙帮帮忙！

zhaohaibo1981

好的，不错，我喜欢，多谢谢各位了啊，