例题大体积混凝土水化热分析2 例题. 大体积混凝土水化热分析概要此例题将介绍利用MIDAS/Gen做大体积混凝土水化热分析的整个过程，以及查看分析结果的方法。
此例题的步骤如下：1.简要2.设定操作环境及定义材料3.定义材料时间依存特性4.建立实体模型5.组的定义6.定义边界条件7.输入水化热分析控制数据8.输入环境温度9.输入对流函数10.定义单元对流边界11.定义固定温度12.输入热源函数及分配热源13.输入管冷数据14.定义施工阶段15.运行分析16.查看结果例题大体积混凝土水化热分析1.简要本例题介绍使用MIDAS/Gen 的水化热模块来进行大体积混凝土水化热分析的方法。
例题模型为板式基础结构，对于浇筑混凝土后的1000个小时进行了水化热分析，其中管冷作用于前100个小时。
(该例题数据仅供参考)基本数据如下：地基：17.6 x 12.8 x 2.4 m板式基础：11.2 x 8.0 x 1.8 m水泥种类：低热硅酸盐水泥（Type IV）板式基础地基1/4模型图1 分析模型3例题大体积混凝土水化热分析4 2.设定操作环境及定义材料在建立模型之前先设定环境及定义材料1.主菜单选择文件>新项目2.主菜单选择文件>保存：输入文件名并保存3.主菜单选择工具>单位体系：长度 m，力 kN图2 定义单位体系4.主菜单选择模型>材料和截面特性>材料：添加：定义新材料材料号：1 名称：基础规范：GB(RC)混凝土：C30 材料类型：各向同性材料号：2 名称：地基设计类型：用户定义材料类型：各向同性弹性模量：1e6 泊松比：0.2 线膨胀系数：1e-5 容重：185.主菜单选择工具>单位体系：长度 m，力 kgf，热度 kcal6.主菜单选择模型>材料和截面特性>材料：注：也可以通过程序右下角随时更改单位。
例题 大体积混凝土水化热分析5编辑：修改材料热特性数据 基础 比热：0.25 热传导率：2.3 地基 比热：0.2 热传导率：1.7图3 定义材料3.定义材料时间依存特性1. 主菜单选择 模型>材料和截面特性>时间依存性材料（抗压强度）：添加：定义基础的时间依存特性名称：强度发展 类型：设计规范 规范：ACI混凝土28天抗压强度：3e4 KN/m 2混凝土抗压强度系数a 4.5 b 0.95 2. 主菜单选择 模型>材料和截面特性>时间依存性材料连接：强度进展：强度发展 选择指定的材料：1.基础 添加例题大体积混凝土水化热分析6图4 定义材料时间依存特性图5 时间依存性材料连接4.建立实体模型1.主菜单选择模型>节点>建立：坐标1（0 0 0） 2（8.8 0 0） 3（8.8 6.4 0） 4（0 6.4 0）2.主菜单选择主菜单选择模型>单元>建立：单元类型：板 4节点类型：厚板材料：1:基础厚度：1节点连接：1 2 3 4注：材料的收缩徐变特性在水化热分析控制中定义。
例题 大体积混凝土水化热分析73. 主菜单选择 主菜单选择 模型>单元>扩展：选择板单元扩展类型：平面单元—>实体单元 目标：删除 单元类型：实体单元 材料：1:基础 生成形式：复制和移动 复制和移动：等间距 dxdydz ：0 0 4.2 复制次数：1图6 生成节点和临时板单元图7 生成实体模型单元细分及部分单元删除： 1.主菜单选择 模型>单元>分割：选择实体单元 单元类型：实体单元 等间距 x 11 y 8 z 7 2.主菜单选择 模型>单元>删除：选择Front view 中单元 类型：选择 包括自由节点注：此处无需定义真实板厚，只是用于扩展成实体单元。
例题大体积混凝土水化热分析8选择Left view中单元类型：选择包括自由节点图8 单元细分及部分单元删除单元进一步细分：主菜单选择模型>单元>分割：选择Front view中实体单元单元类型：实体单元等间距 x 2 y 1 z 1 选择Front view中实体单元单元类型：实体单元等间距 x 1 y 2 z 1 选择Left view中实体单元Front viewLeft view例题 大体积混凝土水化热分析9单元类型：实体单元 等间距 x 1 y 1 z 2 选择Left view 中实体单元图9 生成最终实体模型修改地基材料：主菜单选择 模型>单元>修改单元参数参数类型：材料号 形式：分配 定义 2:地基 选中图中下部单元Front viewLeft viewLeft view注：模型几何形状、边界、荷载均对称，所以此处取1/4模型来模拟。
例题大体积混凝土水化热分析10图10 修改地基材料特性5.组的定义主菜单选择模型>组>定义结构组：名称：基础添加名称：地基添加在模型窗口中利用拖放功能分配各个组的单元图11 定义结构组及分配单元1：主菜单选择模型>组>定义边界组：名称：约束条件添加名称：对称条件添加名称：固定温度条件添加名称：对流边界添加例题大体积混凝土水化热分析6.定义边界条件1.主菜单选择窗口>新窗口2.主菜单选择窗口>水平排序3.主菜单选择模型>边界条件>一般支承：边界组名称：约束条件添加 D-all注：实体单元每个节点只有三个平动自由度。
Front viewLeft view图12 定义约束条件主菜单选择模型>边界条件>一般支承：边界组名称：对称条件添加 Dx 选择Front view中单元边界组名称：对称条件添加 Dy 选择Left view中单元11例题大体积混凝土水化热分析12图13 定义对称条件7.输入水化热分析控制数据主菜单选择分析>水化热分析控制：最终施工阶段：最后施工阶段积分系数：0.5 初始温度：20o c单元应力输出位置：高斯点类型：徐变和收缩徐变计算方法：有效系数phi1：0.73 t<3 phi1：1 t>5 使用等效材龄和温度自重系数：-1图14 输入水化热分析控制数据8.输入环境温度注：这里取1/4模型需输入对称边界条件。
Front view Left view例题 大体积混凝土水化热分析13 主菜单选择 荷载>水化热分析数据>环境温度函数： 函数名称：环境温度 函数类型：常量 温度：20oc图15 输入环境温度函数9.输入对流函数主菜单选择 荷载>水化热分析数据>对流系数函数：函数名称：对流系数 函数类型：常量 对流系数：12 kcal/m 2*hr*[C]图16 输入对流系数函数例题大体积混凝土水化热分析14 10.定义单元对流边界1.主菜单选择窗口>新窗口2.主菜单选择窗口>水平排序3.主菜单选择荷载>水化热分析数据>单元对流边界：边界组名称：对流边界对流系数函数：对流系数环境温度函数：环境温度选择：根据选择的节点图17 定义单元对流边界11.定义固定温度主菜单选择荷载>水化热分析数据>固定温度：边界组名称：固定温度条件温度：20o c例题 大体积混凝土水化热分析15图18 定义固定温度12.输入热源函数及分配热源1.主菜单选择 荷载>水化热分析数据>热源函数：函数名称：热源函数 函数类型：设计标准 最大绝热温升：41 导温系数：759 2.主菜单选择 荷载>水化热分析数据>分配热源： 热源：热源函数图19 定义热源函数Front viewLeft view例题大体积混凝土水化热分析16图20 分配热源13.输入管冷数据这里假设把冷却管设置在距基础底部0.9m高的位置。
为了输入数据的方便，将相应位置的节点选择后激活。
主菜单选择荷载>水化热分析数据>管冷：名称：管冷比热：1 kcal*g/KN*[C] 容重：1000 KN/m3流入温度：15[C] 流量：1.2 m3/hr 流入时间：开始 CS1 0 hr 结束 CS1 100 hr管径：0.027 m 对流系数：319.55 kcal/m2*hr*[C] 选择：两点图21 激活管冷节点例题 大体积混凝土水化热分析17图22 定义管冷14.定义施工阶段主菜单选择 荷载>水化热分析数据>定义水化热分析施工阶段：名称：CS1 初始温度：20oc 时间：10 20 30 45 60 80 100 130 170 250 350 500 700 1000 添加单元：地基 基础 边界：约束条件 对称条件 固定温度条件 对流边界图23 定义施工阶段例题大体积混凝土水化热分析18 15.运行分析主菜单选择分析>运行分析16.查看结果主菜单选择结果>水化热分析>温度图24 温度分布主菜单选择结果>分析结果表格>水化热分析>管冷节点温度图25 管冷冷却水的温度变化表格例题 大体积混凝土水化热分析19主菜单选择 结果>水化热分析>应力图26 应力分布主菜单选择 结果>水化热分析>图表图27 混凝土内部时程应力图表。