目前我国经济建设处于快速发展阶段,国家一带一路计划更是带动了基础设施和各类工程的建设。施工面向大规模、高质量、快周期方向发展。随着工程建设脚步的加快,冬季已经不再是以往意义上的施工淡季,冬季混凝土施工更是越来越普遍,而确保混凝土冬季施工质量,预防混凝土发生冻害是重中之重。良好的养护和营造混凝土水化热所需要的正常温度是混凝土冬季施工顺利进行的主要保障。传统冬季施工中,常用的养护方法有多种。如火炉加热、蒸气加热、红外线加热、电加热。但这些方法存在的不足是:火炉加热,一般在较小的工地使用,比较干燥,且放出的CO2会使新浇混凝土表面碳化,影响质量。蒸气加热,加热温度均匀易控制,但因其需专门的锅炉设备,费用较高。红外线加热,需对混凝土进行密封幅射加热。电加热,将钢筋作为电极,变电能变为热能,以提高混凝土的温度。此法简单方便,热损失较少,易控制,但不足之处是电能消耗量相对较大。能耗比较大,热量利用效率不高,配套装置比较复杂,使用不够灵活,而且在冬季中被养护的混凝土质量不易得到保障。这些被动外部养护方法受到施工现场建筑层数高,构件大等因素的影响,使用受到限制。本文针对以往养护方法的不足提出新的养护方法,以内部温度补偿的方式,采用混凝土内置自限温电热带来营造正温养护环境。自限温电热带有智能控温特性,它的功率主要受控于周围的温度,随被加热体系的温度自动调节输出功率。温度上升时,电阻增加功率减小;温度下降时,电阻减小功率增大,这样周而复始,最终达到温度的平衡点。而传统的恒功率加热器却无此功能,容易造成局部温度过高引起温度裂缝。本文以试验分析和模拟分析为研究手段,考虑了水化热和电热带共同对养护温度场的影响,通过试验证明了养护方法的可行性,并从不同分组的试验数据中分析影响养护温度的因素;通过有限元软件模拟出对应试验试件的温度场,查看对应试件测点的温度曲线并与试验数据对比,查看对应试验测点的应力曲线,最后分析出影响温度场和应力场的主要因素。主要研究工作如下:(1)从温度场理论和水化热分析理论角度,介绍热传导微分方程。(2)进行试验研究,根据不同分组的试验数据分析影响养护效果的因素。(3)利用有限元分析软件MIDAS GEN,对试验中的试件进行模拟分析,对比试验数据和模拟数据,分析影响混凝土温度应力场的因素。得出新的养护方法对混凝土温度应力场的影响规律。(4)提出电热带正常使用长度公式和电热带最小长度使用公式,为以后的实际应用提供计算依据。主要结论:1.试验表明混凝土试件在自限温电热带养护下3天即可达到临界强度,延长电热带加热养护时间对混凝土强度增长有益但效果不大。2.从各个试件测点温度曲线总图可以看出:各测点温度曲线趋势一致差幅很小,这说明试件内外温差很小,温度场均匀。3.试验数据表明,同等保温材料养护条件下,电加热养护升温速率主要影响因素有:电热带的使用长度和电热带距离混凝土外表面的距离。混凝土试件的峰值温度,主要和保温材料和电热带的自限温参数有关。4.试件边角处宜增加电热带的使用长度,避免边角处因保温不好发生冻害,而且可以平衡温度场。5.论文中的MIDAS模拟结果数据和实测数据非常吻合,说明MIDAS可以为“冬季有温度补偿的混凝土温度应力场研究”提供理论支撑,从相应测点的模拟应力曲线可看出试件内各测点应力低于允许应力。