水化热

水化热软件选项能够为各种水泥类型的混凝土进行水化热建模,掺杂粉煤灰和磨碎的高炉矿渣的影响也可以包括在模型内。当与非线性、动力和热软件选项一起使用时,在热-机械耦合分析中计算混凝土水化热,温度和水化程度用于结构分析,以确定时间和时间依存性的影响。

概要

LUSAS长期以来以其高级的分析功能而闻名,多年来与该领域的顶级研究人员合作开发混凝土开裂和破碎材料模型。使用时间依存的徐变和收缩混凝土材料模型,可以更好地评估现有混凝土结构和更好地预测施工阶段。

对于早龄期混凝土,湿热分析允许确定混凝土的水化热,考虑到水在放热反应中的有效性随时间的变化,基于混凝土的配合比,形状,裸漏面,隔热表面,环境条件等。这些避免了使用“典型”热生成曲线,尽管这些仍然可以画出来以作比较。

当湿热分析与结构或“机械”分析相结合时,LUSAS的开裂、压碎、蠕变和收缩功能就可以被采用。这能够确定时间和徐变、应力、裂缝宽度等,同时确定符合还是超出国际行业规范。

详细信息

水化热软件选项能够对混凝土硬化后的热-机械耦合行为进行2D/3D建模,同时能够使用模板中涵盖的或其他可能充当绝缘体的材料。分析得到的热效应应变可用于计算裂缝宽度和裂缝形态。水化热分析可以对大体积混凝土或钢筋混凝土进行,并且可以在混凝土截面内建立具体的钢筋几何模型并显示。在分析开始时,用户可以完全控制环境温度和浇筑温度,还可以考虑温度的变化。人工冷却或加热的内部可以在二维分析中的离散位置进行,也可以在三维分析中沿管道进行。LUSAS的结果已经通过学术研究和第三方的水化热方案得到验证。

软件选项 - Plus版本

在右图所示的简单示例中,用HF8/HX8单元的8x8x8网格模拟了混凝土立方体,并模拟了混凝土养护过程。水化热引起的温度变化可以通过检查每小时的时间步结果得到。

从半模型的结果可以看出,最大的温差出现在34小时。

采用基于该时间段内混凝土的力学性能开裂模型进行结构分析,当差异膨胀足以引起主应力时,将产生裂缝,导致材料失效。

35h时裂缝平面

35h时最大主应力

混凝土砌块中部温度变化动画

对于大坝的阶段施工,可以检验模架和环境条件对养护混凝土的影响,并可以得到每个施工阶段中每个时间步的温度和应力。

如混凝土温度随时间的变化,收缩和热应变,或水的分布图表等都可以从图表结果中得到:

各施工阶段及各时间步计算得到的内部和外部的裂缝宽度,均可显示:

大坝的湿热分析

阶段施工模型

某阶段中为模架建模

温度

应力