空间大跨度钢结构下的大体积混凝土结构承台水化热影响因素探讨

摘要

大跨钢结构建筑日益增多，大体积混凝土承台的使用亦伴随增加。大体积混凝土水化热的问题也随之而来，其内部复杂的温度场，导致结构内表温差、最大绝热温升以及表面温度等难以利用简单的公式计算，大体积混凝土工程涉及冶金、电力、核电、石化、机械、交通和大型民用建筑等建设工程领域。大体积混凝土工程施工一次性施工体批大、工作作业面大、工序繁多、施工临时设施种类多且结构复杂、各专项过程中的检查要素多且技术含量高。GB50496—2018《大体积混凝土施工标准》中虽然具体给出了各个控制项目的控制参数和技术要求，但施工过程中仍面临着依据的标准规范多、需检查确认文件资料多、检测检验指标多等难题，对施工技术人员提出了很高的能力要求，且目前工程中采用的控制措施也相对有限。论文以大跨度钢结构建筑（跨度为 100 m 的钢拱形钢桁架屋盖）为研究依托工程。通过前期有限元模拟分析。结合各类文献、资料以及现行国家规范、标准等，采用大型有限元分析软件 Midas FEA 构建大体积混凝土承台有限元模型进行数值模拟分析。对影响大体积混凝土承台温度场的控制性因素（混凝土入模温度、混凝土表面对流系数、冷水管布置形式）进行对比分析，探讨各因素对大体积混凝土水化热的影响规律以及程度等，为后续课题深入研究、工程设计和施工提供可靠的参考依据。