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混凝土结构在浇筑早期抗拉强度较低,受自身水化热、干缩变形等因素影响,混凝土结构表面易产生裂缝,裂缝的产生会对结构耐久性产生重要的影响。本文基于ABAQUS二次开发平台,研究了适用于早期混凝土的温度场、湿度场及应力场计算模型,采用顺序耦合方法应用于工程实际。本文主要的研究工作如下:(1)对ABAQUS软件的二次开发进行了深入研究,并着重介绍了早期混凝土温度场、应力场模拟所采用的相关子程序。同时,对ABAQUS二次开发平台的建立以及子程序的调用过程进行了详细说明。(2)基于ABAQUS二次开发平台,采用FORTRAN语言编写了考虑水化度理论和热学参数变化的温度场子程序UMATHT以及模拟温度场第三类边界条件的FILM子程序;基于成熟度理论,编写了基于双幂徐变函数(Double PowerLaw,DPL)的粘弹性应力场计算子程序。通过不同算例验证了所开发子程序的合理性。(3)采用不同的早期混凝土温度场计算模型,包括传统温度场计算模型、考虑水化反应速率受水化度影响的计算模型和考虑水化度影响以及热学参数变化的计算模型来研究不同温度场计算模型的差异。研究结果表明:三种温度场计算模型对温度场的模拟结果不尽相同,早期混凝土温度场的模拟有必要考虑比热及导热系数随水化度的变化过程,否则会对结构温度和内外温差的模拟偏低,导致偏于不安全的设计。(4)根据湿度场理论和温度场理论的相似性,利用温度场子程序,在考虑湿度扩散系数受时间和温度影响的前提下,实现了对于早期混凝土湿度场的模拟。研究结果表明:湿度场扩散过程十分缓慢,在浇筑完360h后也仅仅在表面较浅部位产生较大湿度梯度。(5)采用多场顺序耦合方法,本文将所开发的子程序应用于工程实际,对混凝土长墙结构早期应力及开裂可能性进行数值模拟研究。计算分析过程中综合考虑了比热、导热系数、徐变、干缩、弹性模量、抗拉强度等的影响。研究结果表明:干缩变形主要对表面应力产生较大影响;结构表面有裂缝出现,内部开裂可能性较大,实际工程中应予以注意。