基于ANSYS二次開發(fā)的早齡期混凝土溫度徐變應(yīng)力場(chǎng)分析.pdf

1、早齡期的混凝土結(jié)構(gòu)隨著水泥水化反應(yīng)的進(jìn)行，其強(qiáng)度以及各種熱力學(xué)參數(shù)都會(huì)不斷變化，其溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)計(jì)算結(jié)果受溫度和齡期的影響很大，不能忽略。本文基于 ANSYS二次開發(fā)接口 UPFs，通過(guò)編寫和修改相應(yīng)的用戶子程序，研究了考慮等效齡期以及水化度概念的早齡期混凝土溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)計(jì)算模型，采用順序耦合的方式計(jì)算混凝土結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力場(chǎng)并將該方法應(yīng)用與工程實(shí)際。本文的具體研究工作如下：
　?。?）深入研究了ANSYS的二次開發(fā)功能及其二次開

2、發(fā)接口UPFs，并著重介紹了應(yīng)用于早齡期混凝土溫度應(yīng)力場(chǎng)二次開發(fā)的相關(guān)用戶子程序。同時(shí)，詳細(xì)說(shuō)明了ANSYS二次開發(fā)環(huán)境的建立以及二次開發(fā)程序的編譯、調(diào)用和調(diào)試等過(guò)程。
　?。?）基于 ANSYS二次開發(fā)接口 UPFs，通過(guò)編寫和修改 usrefl、ussbeg、usermat等相關(guān)用戶子程序，開發(fā)了考慮溫度和齡期對(duì)混凝土水化度影響的早齡期混凝土溫度場(chǎng)計(jì)算模型以及考慮混凝土徐變的早齡期混凝土應(yīng)力場(chǎng)計(jì)算模型，并通過(guò)多個(gè)算例驗(yàn)證了子程

3、序的正確性。
　?。?）將等效齡期的概念引入應(yīng)力場(chǎng)模塊，修改usermat子程序，替換與等效齡期相關(guān)的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)基于等效齡期的溫度徐變應(yīng)力耦合場(chǎng)的計(jì)算。通過(guò)一個(gè)算例來(lái)研究該耦合算法與傳統(tǒng)算法的差別。計(jì)算結(jié)果表明，基于等效齡期水化度的耦合場(chǎng)算法計(jì)算結(jié)果比傳統(tǒng)算法更能體現(xiàn)溫度對(duì)水化反應(yīng)速率的影響，計(jì)算結(jié)果更加貼近實(shí)際。
　?。?）將本文所開發(fā)的子程序應(yīng)用于天津某泵站工程擋土墻墻體的溫度場(chǎng)應(yīng)力場(chǎng)有限元分析計(jì)算。計(jì)算值與監(jiān)測(cè)值吻合較