大体积混凝土温度应力计算
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大体积混凝土温度应力计算
1. 大体积混凝土温度计算
1）最大绝热温升值（二式取其一）
ρ**)*(c Q F K m T c h +=（3-1）
)1(**)mt c t h e c Q
m T --=ρ
（（3-2）
式中：
T h ——混凝土最大绝热温升（℃）； M c ——混凝土中水泥用量（kg/m 3）； F ——混凝土中活性掺合料用量（kg/m 3）； C ——混凝土比热，取0.97kJ/(kg ·K ）； ρ——混凝土密度，取2400（kg/m 3）； e ——为常数，取2.718； T ——混凝土龄期（d ）；
m ——系数，随浇筑温度而改变，查表3-2
表3-1 不同品种、强度等级水泥的水化热
表3-2 系数m
根据公式（3-2），配合比取硅酸盐水泥360kg 计算：
T h （3）=33.21 T h （7）=51.02 T h （28）=57.99
2）混凝土中心计算温度
）
（）（）（t t h j t 1*ξT T T +=（3-3） 式中：
T j ——混凝土浇筑温度（℃）；
T 1（t ）——t 龄期混凝土中心计算温度（℃）；
ξ（t ）——t 龄期降温系数，查表3-3同时要考虑混凝土的养护、模板、外加剂、掺合料的影响；
表3-3 降温系数ξ
根据公式（3-3），T j 取25℃，ξ（t ）取浇筑层厚1.5m 龄期3天6天27天计算，
T 1（3）=41.32 T 1（7）=48.47 T 1（28）=27.90
3）混凝土表层（表面下50~100mm 处）温度 （1）保温材料厚度
）
（）
（2max q 2x b
--h 5.0T T T T K λλδ=（3-4）
式中：
δ——保温材料厚度（m ）；
λx ——所选保温材料导热系数[W/(m ·K)]； T 2——混凝土表面温度（℃）； T q ——施工期大气平均温度（℃）；
λ——混凝土导热系数，取2.33W/(m·K)；
T
max
——计算的混凝土最高温度（℃）；
计算时可取T
2-T
q
=15~20℃，T
max
-T
2
=20~25℃；
K
b
——传热系数修正值，取1.3~2.0，查表3-5。
表3-4 几种保温材料导热系数
表3-5 传热系数修正值
K 1值—一般刮风情况（风速小于4m/s ） K 2值——刮大风情况。
根据公式（3-4），h 取1.5，λx 取0.04，λ取2.33，T2-Tq 取15℃，Tmax-T2取25℃，Kb 取2，计算 δ=0.015m=15mm
（2）混凝土表面模板及保温层的传热系数
q
i i 1
1
βλδβ+∑
=
（3-6）
式中：
β——混凝土表面模板及保护层等的传热系数[W/(m 2·K)]； δi ——各保护层材料厚度（m ）；
λi ——各保温层材料导热系数[W/(m ·K)]；； βq ——空气层的传热系数，取23[W/(m 2·K)]。
根据公式（3-6），δi 取0.015，λi 取0.04，计算 β=2.39
（3）混凝土虚厚度
β
λ
k h =
'（3-7）
式中：
h`——混凝土的虚厚度（m ）； k ——折减系数，取2/3；
λ——混凝土导热系数，取2.33[W/(m 2·K)]；
根据公式（3-7），β取2.39，计算 h`=0.65
（4）混凝土的计算厚度
h 2h H '+=（3-8）
式中：
H ——混凝土计算厚度（m ）； h ——混凝土实际厚度（m ）；
根据公式（3-8），h`取0.65，计算 H=2.8
（5）混凝土表面温度
2
)(1q t 2]
)[-h 4H T T h H T T q t -''+
=（）（（3-9）
式中：
T 2（t ）——混凝土表面温度（℃）； T q ——施工期大气平均温度（℃）；
h`——混凝土的虚厚度（m）；
H——混凝土计算厚度（m）；
T
1（t）
——混凝土中心温度（℃）；
根据公式（3-9），T q取20℃，h`取0.65，H取2.8，T1（3）=41.32，T1（7）=48.47，T1（28）=27.90，计算
T2（3）=35.20
T2（7）=40.30
T2（28）=25.63
4）混凝土内平均温度
2
t 2
t
1
t
m
）（
）
（
）
（T
T T +
=（3-10）
根据公式（3-10），T1（3）=41.32，T1（7）=48.47，T1（28）=27.90，T2（3）=35.20，T2（7）=40.30，T2（28）=25.63
T m（3）=38.26
T m（7）=44.39
T m（28）=26.77
2.大体积混凝土温度应力计算
1）地基约束系数
（1）单纯地基阻力系数C
x1
（N/mm3），查表3-6
表3-6 单纯地基阻力系数C
x1
（N/mm3）