地暖管地面混凝土收缩应力有限元分析

目前，低温地板辐射采暖系统(简称地暖管地面)在国内外已被广泛使用，然而，在具体施工过程中发现，地暖管地面由于混凝土收缩极易产生裂缝，不仅会造成对精装修层的破坏，而且会由于局部应力集中破坏地暖管系统，造成楼面渗漏，直接影响使用功能。同时，由于其本身的构造特点，维修工作难度极大，因此，地暖管地面的裂缝问题，必须在设计和施工阶段妥善解决。基于上述原因，本文针对地暖管地面裂缝产生的主要原因如界格缝设置、第1次浇筑后是否养护等因素，利用ABAQUS有限元软件进行数值模拟，分析地暖管地面收缩应力的发展趋势，从而提出有效施工建议。
1基本假设
1)假定混凝土为均质的各向同性材料。
2)认为结构在温度和静力作用下，材料处于弹性范围，结构构件的温度变形符合伯努利平面假定。
3)在本结构温度场范围内，认为材料特性不随温度而改变。
2模拟工况划分
基于地暖管地面裂缝的主要原因，根据是否设置界格缝及是否进行养护，有限元分析划分为以下4个工况：①工况1 不设界格缝，养护，总降温差一22℃；②工况2 不设界格缝，不养护，总降温差一28．6℃；③工况3 设界格缝，养护，总降温差一22℃；④工况4 设界格缝，不养护，总降温差一28．6℃。
3 工程概况及有限元模型分析
3．1工程概况
雍翠华苑工程位于青岛市四方区杭州路，共有6个单体工程，其中T01，T02号楼为高层住宅，5～8号楼为多层住宅。除卫生间内采用散热片取暖外，其余房间全部采用低温热水地板辐射采暖，该工程采暖热源由小区热网提供。室外计算温度一6℃，冬季通风室外温度为一1 oC；平均风速5．7m／s，大气压力冬季为101．69MPa，夏季为99．72MPa，采暖、供回水温度为55，45℃。

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