大體積混凝土溫度應力計算

1、專業(yè)資料大體積混凝土溫度應力計算1. 大體積混凝土溫度計算1）最大絕熱溫升值（二式取其一）Th( m cK*F)*Q（3-1 ）c *T h （ t )m c* Qmt)（3-2 ）c *(1 e式中：Th混凝土最大絕熱溫升（） ；3Mc混凝土中水泥用量（kg/m ）；3F混凝土中活性摻合料用量（kg/m ）；C混凝土比熱，取0.97kJ/(kg·K）；3混凝土密度，取2400（ kg/m ）；e為常數(shù)，取 2.718 ；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、強度等級水泥的水化熱水泥品種水泥強度水化熱 Q（kJ/kg ）3d7d28d硅酸鹽水泥

2、42.531435437532.5250271334礦渣水泥32.5180256334表 3-2 系數(shù) m澆筑溫度51015202530（）M（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 計算：Th（3） =33.21Th（7） =51.02Th（28） =57.992）混凝土中心計算溫度T（1 t）T jTh （ t ） * （ t）（3-3 ）式中：word 完美格式專業(yè)資料Tj 混凝土澆筑溫度（） ；T1（ t ） t 齡期混凝土中心計算溫度（） ； （t ） t 齡期降溫系數(shù)，查表 3-3 同時要考慮混凝土

3、的養(yǎng)護、模板、外加劑、摻合料的影響；表 3-3降溫系數(shù)澆筑層齡期 t （ d）厚度（m）369121518212427301.00.360.290.170.090.050.030.011.250.420.310.190.110.070.040.031.500.490.460.380.290.210.150.120.080.050.042.500.650.620.570.480.380.290.230.190.160.153.000.680.670.630.570.450.360.300.250.210.194.000.740.730.720.650.550.460.370.300.250.24

4、根據(jù)公式（ 3-3 ），T 取 25，（t）取澆筑層厚 1.5m 齡期 3 天 6 天 27 天計算，jT1（3） =41.32T1（7） =48.47T1（28） =27.903）混凝土表層（表面下50100mm處）溫度（ 1）保溫材料厚度0 .5 h K b（xT2 - T q）（3-4 ）（ T max- T2）式中：保溫材料厚度（ m）； x所選保溫材料導熱系數(shù) W/(m·K) ；T2混凝土表面溫度（） ；Tq施工期大氣平均溫度（） ；混凝土導熱系數(shù)，取2.33W/(m·K)；Tmax計算的混凝土最高溫度（） ；計算時可取 T2-T q=1520， Tmax-T 2

5、=2025；Kb傳熱系數(shù)修正值，取1.32.0 ，查表 3-5 。密度 kg/m3表 3-4幾種保溫材料導熱系數(shù)密度 kg/m3材料名稱導熱系數(shù)材料名稱導熱系數(shù)建筑鋼材780058礦棉、巖棉1102000.0310.065鋼筋混凝土24002.33瀝青礦棉氈1001600.0330.052word 完美格式專業(yè)資料水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僅由容易透風的材

6、料組成（如草袋、稻草板、鋸末、沙子）2.63.02由易透風材料組成，但在混凝土面層上再鋪一層不透風材料2.02.33在易透風保溫材料上鋪一層不透風材料1.61.94在易透風保溫材料上下各鋪一層不易透風的材料1.31.55僅由不易透風材料組成（如油布、帆布、棉麻氈、膠合板）1.31.51K 值一般刮風情況（風速小于 4m/s）K2 值刮大風情況。根據(jù)公式（3-4 ），h 取 1.5 ，x 取 0.04 ，取 2.33 ， T2-Tq 取 15， Tmax-T2取 25， Kb取 2，計算 =0.015m=15mm（ 2）混凝土表面模板及保溫層的傳熱系數(shù)1i1（3-6 ）iq式中：2混凝土表面模板

7、及保護層等的傳熱系數(shù)W/(m ·K) ； i 各保溫層材料導熱系數(shù) W/(m·K) ； q空氣層的傳熱系數(shù)，取 23W/(m2·K) 。根據(jù)公式（ 3-6 ）， i 取 0.015 ， i 取 0.04 ，計算 =2.39（ 3）混凝土虛厚度kh（3-7 ）式中：word 完美格式專業(yè)資料h 混凝土的虛厚度（ m）；k折減系數(shù)，取2/3 ；2根據(jù)公式（ 3-7 ），取 2.39 ，計算h=0.65（ 4）混凝土的計算厚度Hh2 h（3-8 ）式中：H混凝土計算厚度（ m）；h混凝土實際厚度（ m）；根據(jù)公式（ 3-8 ），h 取 0.65 ，計算H=2.8（ 5）

8、混凝土表面溫度T （ ）T4 h （ H - h ) T1( t )TqH2（3-9 ）2 tq式中：T2（ t ） 混凝土表面溫度（） ；Tq施工期大氣平均溫度（） ；h 混凝土的虛厚度（ m）；H混凝土計算厚度（ m）；T1（ t ） 混凝土中心溫度（） ；根據(jù)公式（ 3-9 ），Tq 取 20， h 取 0.65 ，H取 2.8 ，T1（3） =41.32 ，T1（ 7） =48.47 ，T1（ 28） =27.90 ，計算T2（3） =35.20T2（7） =40.302（28）=25.63T4）混凝土內(nèi)平均溫度T（）T （）1 t2 t（3-10 ）T m （ t）2word 完美格

9、式專業(yè)資料根據(jù)公式（ 3-10 ），T1（ 3）=41.32 ，T1（ 7）=48.47 ，T1（ 28） =27.90 ，T2（3） =35.20 ，T2（7） =40.30 ，T2（28） =25.63Tm（3） =38.26Tm（7） =44.39Tm（28） =26.772. 大體積混凝土溫度應力計算1）地基約束系數(shù)x13（ 1）單純地基阻力系數(shù) C（N/mm），查表 3-63表 3-6單純地基阻力系數(shù) Cx1（ N/mm）土質(zhì)名稱承載力（ kN/m2）Cx1 推薦值軟黏土801500.010.03砂質(zhì)黏土2504000.030.06堅硬黏土5008000.060.10風化巖石和低強度

10、素混凝土5000100000.601.00C10以上配筋混凝土5000100001.001.502）大體積混凝土瞬時彈性模量E（ t ）E（0 1 - e - 0.09 t） （3-12 ）式中：2E（ t ） t 齡期混凝土彈性模量（ N/mm）；E0 28d 混凝土彈性模量，取 3.25*1042（N/mm）；e常數(shù)，取 2.718 ；t 齡期（ d）；根據(jù)公式（ 3-12 ），計算E（ 3） =7689.47E（ 7） =15189.64E（ 28） =29884.383）地基約束系數(shù)（ C x 1C x 2）（ t ）h * Et（3-13 ）（式中：-1 （t ） t齡期地基約束系數(shù)

11、（ mm）；word 完美格式專業(yè)資料h混凝土實際厚度（ mm）；2Cx1單純地基阻力系數(shù)（N/mm）；2Cx2樁的阻力系數(shù)（ N/mm）；2E（ t ） t 齡期混凝土彈性模量（ N/mm）；根據(jù)公式（ 3-13 ），Cx1 取 10000 計算（3） =0.009311（7） =0.006625（28）=0.0047234）混凝土干縮率和收縮當量溫差混凝土干縮率Y ( t ）Y0 ( 1 e -0 .01 t） M 1 M 2M 11（ 3-14 ）式中： Y(t ） t齡期混凝土干縮率；0標準狀態(tài)下混凝土極限收縮至，取3.24*10-4； YM1、 M2M11各修正系數(shù)，查表3-7 。根

12、據(jù)公式（ 3-14 ），計算 Y(3 ） =1.49*10 -5 ， Y(7） =3.42*10 -5 ， Y(28 ） =12.34*10 -5word 完美格式專業(yè)資料表 3-7混凝土收縮變形不同條件影響修正系數(shù)環(huán)境礦水泥水膠漿養(yǎng)護減粉煤粉相對水泥品種M1細度M2膠M3量M4時間M5M6rM7EsFsM8水M9灰摻M10摻M11濕度(m2 /kg)比(%)(d)劑量(%)量(%)E cFc(%)礦渣水泥1.23001.00.30.85201.011.1251.200.50.001.00無101015154低熱水泥1.14001.130.41.0251.221.1301.10.10.70.0

13、50.85有1.3200.8201.0018661普通水泥1.05001.350.51.21301.4531.0401.10.210.100.76300.8301.0992火山灰水1.06001.680.61.42351.7541.0501.00.31.00.150.68400.9401.0泥7305抗硫酸鹽0.7402.151.0600.80.41.20.200.61水泥848452.5571700.70.51.30.250.5571503.03100.9800.70.61.46140.9900.50.71.4180343注： 1r 水力半徑的倒數(shù)， 為構(gòu)件截面周長 (L) 與截面積 (F)

14、 之比， r100/LF (m 1 ) ；2 EsFs/E cFc配筋率， Es、Ec鋼筋、 混凝土的彈性模量 (N/mm2),F s 、Fc 鋼筋、word 完美格式專業(yè)資料2混凝土的截面積(mm) ； 3粉煤灰 ( 礦渣粉 ) 摻量指粉煤灰( 礦渣粉 ) 摻合料重量占膠凝材料總重的百分數(shù)。word 完美格式專業(yè)資料收縮當量溫差TY （ t）Y ( t )（3-15 ）式中：TY（ t ） t 齡期混凝土收縮當量溫差（） ；-5根據(jù)公式（ 3-15 ），計算TY(3 ） =1.49 ，TY(7） =3.42 ，TY(28 ）=12.34結(jié)構(gòu)計算溫差Ti Tm （ i ）- Tm （ i 1）

15、 TY （ i1） - TY（ i ）（ 3-16 ）式中： Ti i 區(qū)段結(jié)構(gòu)計算溫度（） ；T i 區(qū)段平均溫度起始值（） ；m（ i ）Tm（ i+1） i 區(qū)段平均溫度終止值（） ；TY（ i+1） i 區(qū)段收縮當量溫差終止值（） ；TY（ i ） i 區(qū)段收縮當量溫差起始值（） ；根據(jù)公式（ 3-16 ），計算 T0-3 =-11.77 T3-7 =-4.2 T7-28 =26.54 5）各區(qū)段拉應力E iTiSi11（3-17 ）ch （i L / 2 )式中：2 i i區(qū)段混凝土內(nèi)拉應力（ N/mm）；Ei 區(qū)段內(nèi)平均彈性模量（2）iN / mm ；S i 區(qū)段內(nèi)平均應力松弛系數(shù)，查表 3- 8；ii i區(qū)段平均地基約束系數(shù)；L混凝土最大尺寸（ mm）；ch雙曲余弦函數(shù)。表 3-8 松弛系數(shù) S（t ）word 完美格式專業(yè)資料齡期36912151821242730t（d）S(t ） 0.570.520.480.440.410.3860.3680.3520.3390.327根據(jù)公式（ 3-17 ），只計算拉應力，即只計算