基于ANSYS的混凝土内湿度场计算方法
【图文】：
第1期王永宝，等:基于ANSYS的混凝土内湿度场计算方法系数、密度和比热的形式输入．在混凝土的湿度场计算时，假定混凝土的密度和比热都为1，此时可以认为热传导系数λ即为湿度扩散系数D，在ANSYS中通过MP、MPTEMP和MPDATA等定义非线性材料参数的命令，按照式(5)、(6)或(7)来定义．表面水分转移系数hf替换温度场计算中的表面换热系数α，用SF命令施加．3试验验证3．1自干燥效应蒋正武［13］等给出了水灰比分别为0．2、0．25、0．3、0．4、0．6和0．8，结构尺寸为10cm×10cm×10cm的立方体试块，在四周密封环氧树脂，养护1d后拆模，放置在温度为(20±2)℃和相对湿度为(50±2)%的养护条件下，混凝土的相对湿度随时间的变化关系．KIM［14］等也给出了水灰比分别为0．28、0．40和0．68的3种不同试块，，分别养护3d和28d后的混凝土湿度场测试结果．用ANSYS建立三维实体有限元模型，内部自耗曲线按式(3)和(4)计算，分析自干燥效应对混凝土内部湿度场的影响．测试结果与计算结果对比如图1所示．(a)文献［13］(b)文献［14］(蒸汽养护3d，nn=1．1)(c)文献［14］(蒸汽养护28d，nn=1．35)图1自干燥引起的相对湿度计算值与实测值对比Fig．1Comparisonofthemeasuredandcalculatedresultsofrelativehumiditycausedbyself-desiccation由图1可知，在自干燥初期，混凝土的水化较快，内部相对湿度下降较快，随着时间的变化，内部相对湿度逐渐趋于稳定．水灰比越小，自干燥引起的相对湿度下降越大．除少数测点受测试仪器及参数取值影响计算结果与实测结果有差异外，多数测点计算结果与实测值吻合良好，计算值与试验值的57
西南交通大学学报第52卷最大误差在3．1%以内，证明了本文方法的可行性．3．2干燥效应文献［7］和［14］的干燥试验试件水灰比、养护条件、试件尺寸和相应的计算参数如表2所示，试件均采用单面干燥．No．1和No．2试件取自文献［14］，No．3试件取自文献［7］．图2为干燥效应引起的相对湿度计算值与实测值相对的．表2干燥效应试验概况及参数Tab．2Experimentalarrangementandcoefficientsofthedesiccationtest试件编号水灰比温度/℃湿度/%尺寸/cmα0hcnDsat/(×10－6m2·h－1)hf/(×10－6m2·h－1)No．10．282050±210×10×200．0500．8151．601．50No．20．402050±210×10×200．0240．862．010．56No．30．59206010×10×100．0230．7550．31150．0(a)No．1(b)No．2(c)No．3图2干燥效应引起的相对湿度计算值与实测值对比Fig．2Comparisonofthemeasuredandcalculatedresultsofrelativehumiditycausedbydesiccation由表2和图2可知，当选取合适的参数后，除部分深度测点有差距外，有限元计算结果与试验结果的最大误差在7．3%以内，满足工程要求．随着距离干燥面深度的增加，混凝土内部的相对湿度降低越小，干燥效应主要发生在混凝土表面;深度越大，其相对湿度呈现一定的滞后效应．D和hf系数能够显著影响混凝土内部的相对湿度分布，合理的选择参数能达到较好效果．58
【参考文献】
相关期刊论文 前5条
1 刘鹏;余志武;王卫仑;陈颖;;模拟环境中混凝土与环境间水分传输边界条件[J];中国公路学报;2015年05期
2 张君;侯东伟;;基于内部湿度试验的早龄期混凝土水分扩散系数求解[J];清华大学学报(自然科学版);2008年12期
3 马跃先;陈晓光;;水工混凝土的湿度场及干缩应力研究[J];水力发电学报;2008年03期
4 王建,戴会超,顾冲时;混凝土湿度运移数值计算综述[J];水力发电学报;2005年02期
5 蒋正武,王培铭;等温干燥条件下混凝土内部相对湿度的分布[J];武汉理工大学学报;2003年07期
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 王永宝;贾毅;赵人达;;基于ANSYS的混凝土内湿度场计算方法[J];西南交通大学学报;2017年01期
2 赵凯;李成;龚伟杰;;基于湿度-结构耦合作用的船闸闸墙干缩开裂研究[J];水道港口;2016年06期
3 王功勋;黄丹;卢胜男;祝明桥;屈锋;;废瓷砖再生骨料与水泥石的界面特征[J];建筑材料学报;2017年01期
4 濮琦;姚燕;王玲;刘远祥;史星祥;;混凝土对大气PM2.5吸收性的影响研究进展[J];混凝土与水泥制品;2016年04期
5 练继建;张杰;吴慕丹;王海军;;海洋环境要素综合影响下混凝土中氯离子的传输模型[J];天津大学学报(自然科学与工程技术版);2016年04期
6 刘方琼;杜应吉;赵永兴;;多因素影响下混凝土绝热温升计算模型研究[J];人民长江;2016年07期
7 王宁;;早期混凝土湿度场精确模拟的实现[J];水利与建筑工程学报;2015年03期
8 王起才;陈川;张戎令;段运;;考虑持续低温影响的水泥水化放热计算模型[J];建筑材料学报;2015年02期
9 马跃先;邓旭;黄河;王桂玉;;基于遗传进化的混凝土湿度场差分反演算法[J];计算力学学报;2014年05期
10 陈川;王起才;张戎令;陈松;段运;;水灰比以及水化程度对水泥水化计算模型的影响[J];混凝土;2014年07期
【二级参考文献】
相关期刊论文 前6条
1 黄凤良;夏春梅;陈敏;;确定对流传质系数的膜渗模型[J];南京师范大学学报(工程技术版);2007年03期
2 黄瑜;祁锟;张君;;早龄期混凝土内部湿度发展特征[J];清华大学学报(自然科学版);2007年03期
3 王建,戴会超,顾冲时;混凝土湿度运移数值计算综述[J];水力发电学报;2005年02期
4 梅明荣,任青文;混凝土结构的干缩应力研究综述[J];水利水电科技进展;2002年03期
5 黄达海,刘光廷;混凝土等温传湿过程的试验研究[J];水利学报;2002年06期
6 王新友,蒋正武,高相东,孙振平;混凝土中水分迁移机理与模型研究评述[J];建筑材料学报;2002年01期
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 郝雁,王朝晖,高晓梅;温湿度变化试验箱湿度场有效性的验证[J];传感器技术;2003年12期
2 杨谈蜀;胡磊;郭磊;;基于粒子群算法的混凝土湿度场特征参数反演[J];水电能源科学;2010年03期
3 蒲亮;徐俊;余锋;高长永;厉彦忠;;电气设备环境试验室湿度场的数值模拟及优化[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2007年05期
4 赵晨;钱玮;;温湿度场试验设备校准技术的研究[J];现代测量与实验室管理;2013年01期
5 蒲亮;厉彦忠;谢安宇;郑江;高长永;;环境试验箱内湿度场及其特性的实验研究[J];制冷与空调;2010年04期
6 王元妹;苏向辉;;建筑材料在热湿耦合作用下的应力分析[J];山西建筑;2008年05期
7 彭智;金南国;金贤玉;;混凝土水分扩散表面因子理论模型与验证[J];浙江大学学报(工学版);2010年10期
8 马跃先;邓旭;黄河;;基于Matlab软件的混凝土湿度场差分算法[J];水电能源科学;2013年12期
9 王卫仑;刘鹏;邢锋;;自然环境湿度变化与混凝土内湿度响应[J];中南大学学报(自然科学版);2013年12期
10 鹿凯凯;董华;;绝热坑槽内土壤热湿迁移的实验研究[J];青岛理工大学学报;2014年02期
相关会议论文 前1条
1 冯欣;陈江平;穆景阳;;某陈列柜湿度场的CFD分析[A];上海市制冷学会二○○一年学术年会论文集[C];2001年
相关博士学位论文 前1条
1 季明;湿度场下灰质泥岩的力学性质演化与蠕变特征研究[D];中国矿业大学;2009年
相关硕士学位论文 前6条
1 李成祥;某冷藏箱内温度场和湿度场的数值模拟[D];青岛大学;2015年
2 郑晓琛;火灾高温下含湿黄土热湿迁移中温度场—湿度场—蒸汽压力场分布研究[D];太原理工大学;2016年
3 徐健;台风登陆前后湿度场变化的初步研究[D];南京信息工程大学;2007年
4 盛宏;冬季地下埋管换热器温度场和湿度场的研究[D];河北工程大学;2012年
5 侯吉峰;湿度场对煤矿膨胀岩钻孔变形的影响规律[D];重庆大学;2014年
6 吴伟峰;基于ANSYS的钢筋混凝土井口槽裂缝控制分析[D];天津大学;2012年
本文编号：2559031
本文链接：https://www.wllwen.com/jianzhugongchenglunwen/2559031.html
