大體積混凝土溫度應(yīng)力計算

1、大體積混凝土溫度應(yīng)力計算1.大體積混凝土溫度計算1）最大絕熱溫升值（二式取其一）T （mc K * F）* Q1 h（ 3-1）Tmc* Q （1 e mt）1 h（ t）（l e 丿（3-2）式中：Th-一混凝土最大絕熱溫升C）；M-混凝土中水泥用量（kg/m）；F混凝土中活性摻合料用量（kg/m ）；c混凝土比熱，?。╧g K）；P-混凝土密度，取2400 （ kg/m3）;e為常數(shù)，取；T混凝土齡期（d）;m系數(shù)，隨澆筑溫度而改變，查表3-2表3-1不同品種、強(qiáng)度等級水泥的水化熱水泥品種水泥強(qiáng)度水化熱Q (kJ/kg )3d7d28d硅酸鹽水泥314354375250271334礦渣水泥

2、180256334表3-2系數(shù)m澆筑溫度51015202530(C)M (1/d )根據(jù)公式（3-2）,配合比取硅酸鹽水泥360kg計算:Th （3）=Th （7）=Th （28）=2）混凝土中心計算溫度TK t）T jT h（ t） * （ t）（ 3-3）式中：Tj 混凝土澆筑溫度C）;Ti（t） t齡期混凝土中心計算溫度（C）;E （t） t齡期降溫系數(shù)，查表3-3同時要考慮混凝土的養(yǎng)護(hù)、模板、外加劑、摻合料 的影響；表3-3降溫系數(shù)E澆筑層 厚度（m齡期t (d)36912151821242730根據(jù)公式（3-3）, T取25C,E （t）取澆筑層厚齡期3天6天27天計算,Tl （3）

3、=Tl （ 7）=Tl （28）=3）混凝土表層（表面下50100mn處）溫度（1）保溫材料厚度0.5hKb(T2 -Tq)(Tmax-T2)(3-4)式中：S 保溫材料厚度（m）;入x所選保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)W/（m K）;T2混凝土表面溫度C）；Tq施工期大氣平均溫度（C）；入混凝土導(dǎo)熱系數(shù)，?。╩ K）;Tmax計算的混凝土最高溫度（C）；計算時可取 T2-Tq=1520C, Tmax-T2=2025C；K傳熱系數(shù)修正值，取，查表3-5。表3-4幾種保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)材料名稱密度kg/m3導(dǎo)熱系數(shù)入材料名稱密度kg/m3導(dǎo)熱系數(shù)入建筑鋼材780058礦棉、巖棉110200鋼筋混凝土2400瀝青

4、礦棉氈100160水1000泡沫塑料20-50木模板500700膨脹珍珠巖40300木屑油氈草袋150膨脹聚苯板1525空氣泡沫混凝土表3-5傳熱系數(shù)修正值保溫層種類KiK21僅由容易透風(fēng)的材料組成（如草袋、稻草板、鋸末、沙子）2由易透風(fēng)材料組成，但在混凝土面層上再鋪一層不透風(fēng)材料3在易透風(fēng)保溫材料上鋪一層不透風(fēng)材料4在易透風(fēng)保溫材料上下各鋪一層不易透風(fēng)的材料5僅由不易透風(fēng)材料組成（如油布、帆布、棉麻氈、膠合板）Ki值一一般刮風(fēng)情況（風(fēng)速小于 4m/s）K2值一一刮大風(fēng)情況。根據(jù)公式（3-4 ）h取，入x取，入取,T2-Tq取15°C,Tmax-T2取25C, Kb取2,計算8 =1

5、5mm（2）混凝土表面模板及保溫層的傳熱系數(shù)(3-6)式中：B 混凝土表面模板及保護(hù)層等的傳熱系數(shù)S i 各保護(hù)層材料厚度(m);2W/(m K);入i 各保溫層材料導(dǎo)熱系數(shù)W/(m K);B q空氣層的傳熱系數(shù)，取23W/(m2 K)根據(jù)公式(3-6), S i取，入i取，計算B =(3) 混凝土虛厚度(3-7)式中：h'混凝土的虛厚度(m ；k折減系數(shù)，取2/3 ;入一一混凝土導(dǎo)熱系數(shù)，取W/(m2 K);根據(jù)公式(3-7 )，B取，計算h'=(4) 混凝土的計算厚度(3-8)H h 2h式中：h混凝土計算厚度(m ；h混凝土實(shí)際厚度（m ；根據(jù)公式（3-8）, h'

6、;取，計算H=（5）混凝土表面溫度4h （ H -h ）Ti（t） Tq1 2（ t）1 q（ 3-9）式中：T2 （t）混凝土表面溫度C）；Tq施工期大氣平均溫度（C）；h'混凝土的虛厚度（m）;H混凝土計算厚度（m）;Ti（ t）混凝土中心溫度（C）;根據(jù)公式（3-9）,（28） 一，計算TiT2(3) 一T2(7) 一T2(28) 一Tq取 20C,h'取，H 取，Ti（ 3） 一，Ti (7) 一，4）混凝土內(nèi)平均溫度T( tT2( t)(3-10)根據(jù)公式（3-10）,Ti(3) 一，Ti (7) 一，Ti(28) 一，T2 (3) 一，（7）一，T2 (28) 一T

7、m (3)=Tm( 7)=Tm (28)=2.大體積混凝土溫度應(yīng)力計算1)地基約束系數(shù)(1)單純地基阻力系數(shù)CXi (N/mrr),查表3-6表3-6單純地基阻力系數(shù)CXi (N/mr3)土質(zhì)名稱承載力(kN/m2)C1推薦值軟黏土80150砂質(zhì)黏土250400堅(jiān)硬黏土500800風(fēng)化巖石和低強(qiáng)度素混凝土500010000C10以上配筋混凝土5000100002)大體積混凝土瞬時彈性模量E( t)Eo(1-e-0.09t)(3-12)式中：E(t)t齡期混凝土彈性模量(N/mm);E) 28d混凝土彈性模量，取*104 ( N/mrr)；e常數(shù)，??；t 齡期(d)；根據(jù)公式(3-12)，計算E

8、( 3)=E（ 7）=E （28）=3）地基約束系數(shù)C x1Cx2)h* E(t)(3-13)式中：B （t）1齡期地基約束系數(shù)（mm）；h 混凝土實(shí)際厚度（mr）CXi單純地基阻力系數(shù)（N/mrr）；CX2樁的阻力系數(shù)（N/mrr）；E（t）t齡期混凝土彈性模量（N/mm）;根據(jù)公式（3-13），Gi取10000計算B （3）=B （7）=B （28）=4）混凝土干縮率和收縮當(dāng)量溫差混凝土干縮率Y (1 e-0.01 t) M 1M 2 M 11(3-14)式中:£ Y(t )t齡期混凝土干縮率;標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下混凝土極限收縮至，取*10-4 ；M、MMi各修正系數(shù)，查表 3-7根據(jù)公式

9、（ 3-14 ），計算£Y(3) =*10-5 ,£ Y(7) =*10-5 ,Y(28) =*i0-5表3-7混凝土收縮變形不同條件影響修正系數(shù)水泥品種M水泥細(xì)度(m2/kg)M水膠比M膠漿量(%)M養(yǎng)護(hù)時間(d)M環(huán)境 相對 濕度(%)MMM減水劑M粉煤灰摻量(%)M0礦 粉 摻 量(%)Mi礦渣水泥300201250無10101低熱水泥40025230有2020普通水泥5003034013030火山灰水泥600354504040抗硫酸鹽水泥405604571705010801490180注：1r 水力半徑的倒數(shù)，為構(gòu)件截面周長（L）與截面積（F）之比，r10L/F（m

10、1）; 2 EsFs/EcFc配筋率，Es、E鋼筋、混凝土的彈性模量（N/mmb,Fs、Fc鋼筋、混凝土的截面積（mm2） ； 3粉煤灰（礦渣粉）摻量一一指粉煤灰（礦渣粉）摻合料重量占膠凝材料總重的百分?jǐn)?shù)。收縮當(dāng)量溫差丫(t)丨丫 ( t)(3-15)式中：Ty（t）t齡期混凝土收縮當(dāng)量溫差C）；a混凝土線性膨脹系數(shù)，1*10-5 （1/C）;根據(jù)公式（3-15），計算Ty（3）=，Ty（7）=，Ty（28）=(3-16)結(jié)構(gòu)計算溫差TiT m ( i)- Tm ( i 1) Ty ( i 1) - Ty ( i)式中： T i區(qū)段結(jié)構(gòu)計算溫度（C）；Tm( i )-i區(qū)段平均溫度起始值（C）；Tm( i+1 )i區(qū)段平均溫度終止值（C）；Ty( i+1 )i區(qū)段收縮當(dāng)量溫差終止值（C）；Ty(i )-i區(qū)段收縮當(dāng)量溫差起始值（C）；根據(jù)公式（3-16），計算 To-3 = C T3-7=C T7-28 = C5）各區(qū)段拉應(yīng)力式中:CT iEi"Ich (i區(qū)段混凝土內(nèi)拉應(yīng)力（N/mri）;丄/2)(3-17)Eii區(qū)段內(nèi)平均彈性模量（N/mm2）；L混凝土最大尺寸（mr）ch 雙曲余弦函數(shù)。表3-8松弛系數(shù)S（ t）齡期 t (d)36912151821242730S(t )根據(jù)公式（3-17）,只計算拉應(yīng)力，即只計算c 32c 3=mm到指定齡期混凝土