大體積混凝土溫度應(yīng)力計(jì)算

1、大體積混凝土溫度應(yīng)力計(jì)算1.大體積混凝土溫度計(jì)算1）最大絕熱溫升值（二式取其一）(mc K * F )* QTh(t)m:-Q(1e Dc *(3-1)(3-2)式中：Th混凝土最大絕熱溫升（C）；MC混凝土中水泥用量（kg/m3）;F混凝土中活Tt摻合料用量（kg/m3）;C-混凝土比熱，取 0.97kJ/（kg - K）;P混凝土密度，取 2400 （kg/m3）;e為常數(shù)，取2.718;T混凝土齡期（d）;m-一系數(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(jí)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42.531435437532.525

2、0r 271334礦渣水泥32.5180256334表3-2系數(shù)m澆筑溫度 （C）51015202530M (1/d)0.2950.3180.3400.3620.3840.406根據(jù)公式（3-2）,配合比取硅酸鹽水泥360kg計(jì)算：Th =33.21Th =51.02Th ）=57.992）混凝土中心計(jì)算溫度（t） TjTh（t）* （t）（3-3）式中:澆筑層 厚度（m齡期t (d)369121518212427301.00.360.290.170.090.050.030.011.250.420.310.190.110.070.04 J0.031.500.490.460.380.290.21

3、0.15 10.12 :0.08 :0.05 :0.042.500.650.620.570.480.380.290.230.190.160.153.000.680.670.630.570.450.36 10.30 10.25 :0.2110.194.000.740.730.720.650.550.460.370.300.250.24混凝土澆筑溫度（C）；Ti（t）t齡期混凝土中心計(jì)算溫度（C）；己一一t齡期降溫系數(shù)，查表3-3同時(shí)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)ETj根據(jù)公式（3-3）, T取25C,七取澆筑層厚1.5m齡期3天6天27天計(jì)算,Ti =41.3

4、2Ti =48.47Ti ）=27.900.5hKX( T2 -Tq) b ( Tmax -TJ(3-4)3）混凝土表層（表面下50100mmt）溫度 （1）保溫材料厚度式中：一一一保溫材料厚度（項(xiàng)；院一一所選保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)W/（m K）;T2混凝土表面溫度（C）；Tq一施工期大氣平均溫度（C ）；一一一混凝土導(dǎo)熱系數(shù)，取2.33W/（m K）;Tmax一一計(jì)算的混凝土最高溫度（C）；計(jì)算時(shí)可取 T2-Tq=1520C, Tma42=2025C ;K傳熱系數(shù)修正值，取1.32.0 ,查表3-5表3-4幾種保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)材料名稱3存度kg/m導(dǎo)熱系數(shù)入材料名稱3存度kg/m導(dǎo)熱系數(shù)入建筑鋼材

5、780058礦棉、巖棉1102000.0310.065鋼筋混凝土24002.33瀝青礦棉氈1001600.0330.052水10000.58泡沫塑料20-500.0350.047木模板5007000.23膨脹珍珠巖403000.0190.065木屑0.17油氈0.05草袋1500.14膨脹聚苯板P 15250.042空氣0.03泡沫混凝土0.10表3-5傳熱系數(shù)修正值保溫層種類K1K21僅由容易透風(fēng)的材料組成（如草袋、稻草板、鋸末、沙子）2.63.02由易透風(fēng)材料組成，但在混凝土面層上再鋪一層/、透風(fēng)材料2.02.33在易透風(fēng)保溫材料上鋪一層/、透風(fēng)材料1.61.94一在易透風(fēng)保溫材料上下各鋪

6、一層/、易透風(fēng)的材料1.31.55僅由不易透風(fēng)材料組成（如油布、帆布、棉麻氈、膠合板）1.31.5Ki值一一般刮風(fēng)情況（風(fēng)速小于 4m/s） K2刮大風(fēng)情況。根據(jù)公式（3-4）, h取1.5,入x取0.04,入取2.33,T2-Tq 取 15C , Tmax-T2取 25C , Kb取 2,計(jì)算8 =0.015m=15mm（2）混凝土表面模板及保溫層的傳熱系數(shù)1i 1（3-6）iq式中：混凝土表面模板及保護(hù)層等的傳熱系數(shù)W/（m2 K）;"各保護(hù)層材料厚度（項(xiàng)；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0.

7、015，入i取0.04 ,計(jì)算B =2.39（3）混凝土虛厚度（3-7）式中:h' 混凝土白虛厚度（m ;k折減系數(shù)，取2/3;混凝土導(dǎo)熱系數(shù)，取 2.33W/（m2 K）;根據(jù)公式（3-7）, 0取2.39，計(jì)算h'=0.65（4）混凝土的計(jì)算厚度H h 2h（3-8）式中：h混凝土計(jì)算厚度（m） ；h混凝土實(shí)際厚度（m） ；根據(jù)公式（3-8）, h'取0.65 ,計(jì)算H=2.8（5）混凝土表面溫度T2（t）Tq式中：T2 （t） 混凝土表面溫度4h ( H - h )%)Tq(3-9)（C）；Tq施工期大氣平均溫度（C ）；h' 混凝土白虛厚度（m ；h混凝

8、土計(jì)算厚度（m） ；Ti（t）混凝土中心溫度（C）；根據(jù)公式（3-9）, Tq取 20C, h'取 0.65,Ti =41.32 , Ti =48.47 , Ti )=27.90 ,H取 2.8, 計(jì)算T2 =35.20T2 =40.30T2 )=25.63Ti（t） 丁加）o（3-i0）4)混凝土內(nèi)平均溫度Tm (t)根據(jù)公式(3-10), Ti =41.32, Ti =48.47, Ti )=27.90 , T2 =35.20 , T2 =40.30 , T2 )=25.63Tm =38.26Tm =44.39Tm (28) =26.772.大體積混凝土溫度應(yīng)力計(jì)算D地基約束系數(shù)（

9、1）單純地基阻力系數(shù)CXi （N/mmi）,查表3-6表3-6單純地基阻力系數(shù)CXi （N/mmi）土質(zhì)名稱承載力（kN/m）CXi推薦值軟黏土80i500.0i0.03砂質(zhì)黏土2504000.030.06堅(jiān)硬黏土5008000.060.i0風(fēng)化巖石和低強(qiáng)度素混凝土5000i00000.60i.00CI0以上配筋混凝土5000i0000i.00i.502）大體積混凝土瞬時(shí)彈性模量匚匚 / d c 0.09八E（ t）E0（ i - e ）（3-i2）式中：E（t）t齡期混凝土彈性模量（N/mrm）;E28d混凝土彈性模量，取3.25*i0 4（N/mrm）;e常數(shù)，取 2.7I8;t 齡期（d

10、）；根據(jù)公式（3-I2）,計(jì)算E（3）=7689.47E（7）=i5i89.64E（28）=29884.383）地基約束系數(shù)(3-I3)式中：B （t）1齡期地基約束系數(shù)（mmi）；h混凝土實(shí)際厚度（mm；CXi單純地基阻力系數(shù)（N/mrm）;CX2樁的阻力系數(shù)（N/mrm）;E（t）t齡期混凝土彈性模量（N/mrm）;根據(jù)公式（3-13）, CXi取10000計(jì)算B =0.009311B =0.006625B （28） =0.0047234）混凝土干縮率和收縮當(dāng)量溫差混凝土干縮率Y（t）9 （1 e-0.01t） M 1M 2 M 11（3-14）式中：e Y（t）t齡期混凝土干縮率；e y

11、0標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下混凝土極限收縮至，取 3.24*10-4;M、MM1各修正系數(shù)，查表 3-7。根據(jù)公式(3-14),計(jì)算£ 丫(3)=1.49*10 5,Y Y(7) =3.42*10 Y 丫(28) =12.34*10-5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M1水泥 細(xì)度(m2/kg)M2水膠比M3膠漿量(%)M4養(yǎng)護(hù) 時(shí)間(d)M5環(huán)境 相對(duì) 濕度(%)M6rM7EsFsEcFcM8減水劑M9粉煤 灰摻 量()Mio礦 粉 摻 量 (%)Mii礦渣水泥1.253001.00.30.85201.011.11251.2500.540.001.00無(wú)10101低熱水泥1.10

12、4001.130.41.0251.221.11301.180.10.760.050.85有1.3200.86201.01普通水泥1.05001.350.51.21301.4531.09401.10.210.100.76一一300.89301.02火山灰水泥1.06001.680.61.42351.7541.07501.00.31.030.150.68一一400.90401.05抗硫酸鹽水泥0.78402.151.04600.880.41.20.200.61一一一一一一一一一一452.5571700.770.51.310.250.55一一一一一一一一一一一一503.03100.96800.70.

13、61.4一一一一一一一一一一一一一一一一141800.93900.540.71.43一一一一一一一一注：1r 水力半徑的倒數(shù)，為構(gòu)件截面周長(zhǎng)(L)與截面積(F)之比,r 10L/F(m1)；2&Fs/EcFc-一配筋率，E 、Ec鋼筋、混凝土的彈性模量(N/mm2),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Y（t）TY（t）（3-15）式中：丁丫一一t齡期混凝土收縮當(dāng)量溫差（C）；混凝土線性膨脹系數(shù)，1*10-5 （1/ C）；根據(jù)公式（3-15）,計(jì)算Ty（3）=1.49 , Ty（7）=3

14、.42 , Ty（28）=12.34結(jié)構(gòu)計(jì)算溫差(3-16)Ti Tm（ i） -Tm （ i 1） Ty （ i 1） -Ty （ i）式中： T一一i區(qū)段結(jié)構(gòu)計(jì)算溫度（C）；Tm（i） 一一 i區(qū)段平均溫度起始值（）；Tm（i+1 ） 一一 i區(qū)段平均溫度終止值（）；TY（i+1）一i區(qū)段收縮當(dāng)量溫差終止值（C）；TY（i）一i區(qū)段收縮當(dāng)量溫差起始值（C）；根據(jù)公式（3-16）,計(jì)算 To-3=-11.77 C T3-7=-4.2 C T7-28=26.54 C5)各區(qū)段拉應(yīng)力EiTiSi1ch (iL/2)(3-17)式中：山i區(qū)段混凝土內(nèi)拉應(yīng)力（N/mmj）；Eii區(qū)段內(nèi)平均彈性模量（N/mm2）;S i區(qū)段內(nèi)平均應(yīng)力松弛系 數(shù)，查表3-8;i i區(qū)段平均地基約束系數(shù)L混凝土最大尺寸（mrm；ch一雙曲余弦函數(shù)。齡期t (d)36912151821242730S(t)0.570.520.480.440.410.3860.3680.3520.3390.327根據(jù)公式（3-17）,2a 3=0.34N/m