该文针对在多年冻土地区建设青藏铁路时混凝土桥灌注桩水化放热引起周围冻土温度场变化这一实际工程问题,采用伽辽金法推导出带相变的瞬态温度场问题的有限元公式,在考虑混凝土作为放热边界的条件下综合考虑了气温变化、风速等多种因素,建立了多年冻土区混凝土桥灌注桩水化放热的传热模型,利用Visual Fortran6.5编程软件编制有限元程序,用于理论计算.针对负温条件下混凝土放热、开裂的特点,通过大量的正交试验配置适于多年冻土地区施工要求的低热、早强混凝土,并通过水化热试验的测定,找到水泥及掺加硅灰和优质粉煤灰的胶结料的水化放热规律,证明水泥水化符合复合指数形式.试验得出,硅灰增加水泥的早期水化放热率,尤其是增加8h~10h的水化放热率;粉煤灰减小水泥的早期和后期水化热;而硅灰和粉煤灰共同作用的效果为水泥的水化热总体上减少.该文通过实验室模拟试验和实际工程温度场测定两条途经说明混凝土灌注桩水化放热对周围冻土温度场的影响.通过有限元程序的计算,比较实测值和计算值的差异,证明计算值和实测值总体上符合较好,用该程序可以进行实际工程的计算和预测分析.计算结果表明混凝土浇注后2年内对多年冻土的温度场影响很大,因此多年冻土地区的混凝土工程必须考虑混凝土水化热的影响.该文提出考虑混凝土水化放热的带相变的瞬态温度场问题的有限元计算方法,编制有限元程序,从而为寒冷地区多年冻土区域的混凝土工程提供理论基础和计算方法.