①澆筑混凝土?xí)r，水泥在水化過程中產(chǎn)生大量熱量會(huì)使混凝土的溫度升高。雖然隨時(shí)間的推移混凝土的溫度會(huì)慢慢冷卻，但結(jié)構(gòu)各個(gè)位置的溫度下降速度不均勻，結(jié)構(gòu)不同位置將發(fā)生相對(duì)溫差，此溫差會(huì)使混凝土發(fā)生溫度應(yīng)力，產(chǎn)生裂縫。

       ②混凝土水化熱引起的應(yīng)力可以分為內(nèi)部約束應(yīng)力和外部約束應(yīng)力兩大類。

       混凝土內(nèi)部不同溫度分布引起的不同體積變化而導(dǎo)致的應(yīng)力稱為內(nèi)部約束應(yīng)力，如混凝土澆筑初期因內(nèi)部溫度升高將發(fā)生膨脹，但混凝土表面的溫度下降較快，相對(duì)應(yīng)變較小，從而使混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力 ，此類拉應(yīng)力裂縫主要發(fā)生在尺寸較大的結(jié)構(gòu)。

        混凝土在冷卻時(shí)會(huì)發(fā)生收縮，但會(huì)受到與其接觸的原有的混凝土或地基的約束而產(chǎn)生拉力，這種受外部邊界約束而產(chǎn)生的應(yīng)力為外部約束應(yīng)力。

        ③水化熱分析主要分為熱傳導(dǎo)分析和熱應(yīng)力分析。. 

        熱傳導(dǎo)分析主要計(jì)算水泥的水化過程中發(fā)熱、傳導(dǎo)、對(duì)流等引起的隨時(shí)間變化的節(jié)點(diǎn)溫度。

        將得到的節(jié)點(diǎn)溫度作為荷載加載后，計(jì)算隨時(shí)間變化的應(yīng)力稱為熱應(yīng)力分析。 

        ④大體積混凝土的溫度裂縫可以利用溫度裂縫指數(shù)(Crack Ratio, Icr) 來驗(yàn)算。溫度裂縫指數(shù)要滿足結(jié)構(gòu)的重要性、功能、環(huán)境條件等因素的要求。溫度裂縫指數(shù)受水泥的類型、澆筑溫度、養(yǎng)生方法等多因素的影響，所以需要對(duì)多種條件進(jìn)行反復(fù)分析以找出最佳的澆筑方法。

水化熱分析的過程大致如下：

定義一般材料特性	彈性模量、比熱、熱傳導(dǎo)率
定義時(shí)間依存特性	收縮、徐變、彈性模量變化
建立結(jié)構(gòu)模型	定義單元、邊界條件
水化熱分析控制	定義積分系數(shù)、初始溫度
定義環(huán)境溫度函數(shù)        對(duì)流系數(shù)函數(shù)        單元對(duì)流邊界	輸入外界溫度的變化函數(shù)和對(duì)流系數(shù)函數(shù)之后，定義單元（節(jié)點(diǎn)）的對(duì)流邊界
定義固定溫度	對(duì)于溫度不隨時(shí)間變化的部分輸入固定溫度
定義熱源函數(shù)           分配熱源	根據(jù)水泥種類和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)定義熱源函數(shù)并將其分配給相應(yīng)單元
管冷（考慮管冷情況）	考慮管冷時(shí)，輸入管冷相關(guān)數(shù)據(jù)
定義施工階段	定義各施工階段對(duì)應(yīng)的單元和邊界條件
運(yùn)行分析	進(jìn)行熱傳導(dǎo)分析和熱應(yīng)力分析
查看分析結(jié)果	查看各階段的溫度和應(yīng)力

下面將做一個(gè)案例來熟悉下整個(gè)水化熱過程。

模型網(wǎng)格圖：

定義強(qiáng)度發(fā)展曲線：

環(huán)境溫度（20℃）：

對(duì)流邊界（或稱熱傳導(dǎo)邊界，通過對(duì)流系數(shù)定義各時(shí)刻與外部交換的熱量）：

環(huán)境溫度和對(duì)流系數(shù)賦予混凝土表面：

固定溫度邊界：

另外需要說明的是，我們通常采用1/2或者1/4模型時(shí)，對(duì)稱邊界屬于絕熱邊界，不對(duì)外扇熱，程序默認(rèn)是絕熱邊界。

定義熱源函數(shù)：

混凝土的發(fā)熱特性應(yīng)根據(jù)材料配合比條件不同會(huì)有所不同，所以對(duì)于實(shí)際工程項(xiàng)目要進(jìn)行絕熱溫度上升試驗(yàn)，然后在自定義類型里輸入實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)。

解析結(jié)果：

溫度：

應(yīng)力：

某節(jié)點(diǎn)溫度時(shí)程結(jié)果：

某節(jié)點(diǎn)應(yīng)力時(shí)程結(jié)果：

某節(jié)點(diǎn)應(yīng)力與許容抗拉強(qiáng)度時(shí)程結(jié)果：