ABAQUS在混凝土温度应力计算中的应用及准确性验证

"ABAQUS在混凝土温度场和徐变温度应力场计算中的应用，通过有限元软件ABAQUS对大体积混凝土结构的温度变化和徐变应力进行模拟分析，使用了用户子程序DFLUX和UMAT进行二次开发，以提高计算精度。" 在大体积混凝土结构工程中，如水闸加固项目，混凝土的温度变化及其产生的温度应力是关键的设计考虑因素。由于温度变化可能导致裂缝，并对结构的应力状态产生显著影响，因此，对温度场和徐变温度应力的精确预测至关重要。传统的计算方法可能无法满足复杂情况下的需求，而ABAQUS作为一种高级的有限元分析软件，能够处理复杂的非线性问题，适于模拟此类问题。 ABAQUS的核心在于其强大的求解能力，它允许用户通过用户子程序进行定制化分析。在本文中，作者郑海远利用ABAQUS的DFLUX子程序来模拟水泥水化热，这是一个直接影响混凝土温度变化的关键过程。DFLUX允许用户自定义体热流率，以更准确地反映实际情况。同时，UMAT子程序被用来实现混凝土的徐变行为建模，这是考虑温度应力的重要组成部分，因为混凝土在长期荷载作用下会发生形状变化。 文中提到了三种常见的水泥水化热表达式：指数式、双曲线式和复合指数式，它们分别用不同的数学模型来描述水泥随时间的水化热释放。这些公式提供了估算混凝土内部温度变化的基础，进而计算温度应力。通过ABAQUS，这些理论模型可以被转化为具体的数值计算。 在分析过程中，作者将ABAQUS的计算结果与现场实测数据进行了对比，验证了ABAQUS在模拟混凝土温度场和徐变温度应力方面的准确性。这种验证对于确保软件在实际工程应用中的可靠性至关重要。 ABAQUS在混凝土温度场和徐变温度应力场计算中的应用，展示了其在解决工程问题中的潜力，特别是通过二次开发的用户子程序，能够更加精确地模拟混凝土结构的温度和应力状态。这为大体积混凝土结构的设计和施工提供了有力的工具，有助于预防裂缝的产生，优化结构性能。