1.最大绝热温升(二式取其一)
(1)Th=(mc+kF)Q/c
(2)Th=mcQ/c(1-e-mt)
式中 Th混凝土最大绝热温升(℃);
mc混凝土中水泥(包括膨胀剂)用量(kg/m3);
F混凝土活性掺合料用量(kg/m3);
K掺合料折减系数。粉煤灰取0.25~0.30;
Q水泥28d水化热(kJ/kg)查表;
c混凝土比热、取0.97[kJ/(kgK)];
混凝土密度、取2400(kg/m3);
e为常数,取2.718;
t混凝土的龄期(d);
m系数、随浇筑温度改变。
T1(t)=Tj+Th(t)
式中 T1(t)t龄期混凝土中心计算温度(℃);
Tj混凝土浇筑温度(℃);
(t)t龄期降温系数
3.混凝土表层(表面下50~100mm处)温度
1)保温材料厚度(或蓄水养护深度)
=0.5hx(T2-Tq)Kb/(Tmax-T2)
式中保温材料厚度(m);
x所选保温材料导热系数[W/(mK)]
T2混凝土表面温度(℃);
Tq施工期大气平均温度(℃);
混凝土导热系数,取2.33W/(mK);
Tmax计算得混凝土最高温度(℃);
计算时可取T2-Tq=15~20℃
Tmax=T2=20~25℃
Kb传热系数修正值,取1.3~2.0
T2混凝土表面温度(℃);
Tq施工期大气平均温度(℃);
混凝土导热系数,取2.33W/(mK);
Tmax计算得混凝土最高温度(℃);
计算时可取T2-Tq=15~20℃
Tmax=T2=20~25℃
Kb传热系数修正值,取1.3~2.0
传热系数修正值
保温层种类K1K2
1纯粹由容易透风的材料组成(如:草袋、稻草板、锯末、砂子)2.63.0
2由易透风材料组成,但在混凝土面层上再铺一层不透风材料2.02.3
3在易透风保温材料上铺一层不易透风材料1.61.9
4在易透风保温材料上下各铺一层不易透风材料1.31.5
5纯粹由不易透风材料组成(如:油布、帆布、棉麻毡、胶合板)1.31.5
注:1.K1值为一般刮风情况(风速<4m/s,结构位置>25m);
2.K2值为刮大风情况。
2)如采用蓄水养护,蓄水养护深度
hw=xM(Tmax-T2)Kbw/(700Tj+0.28mcQ)
式中 hw养护水深度(m);
x混凝土维持到指定温度的延续时间,即蓄水养护时间(h);
M混凝土结构表面系数(1/m),M=F/V;
F与大气接触的表面积(m2);
V混凝土体积(m3);
Tmax-T2一般取20~25(℃);
Kb传热系数修正值;
700折算系数[kJ/(m3K)];
w水的导热系数,取0.58[W/(mK)]。
3)混凝土表面模板及保温层的传热系数
=1/[i/i+1/q]
式中 混凝土表面模板及保温层等的传热系数[W/(m2K)];
i各保温材料厚度(m);
i各保温材料导热系数[W/(mK)];
q空气层的传热系数,取23[W/(m2K)]。
4)混凝土虚厚度
h"=k/
式中 h"混凝土虚厚度(m);
k折减系数,取2/3;
混凝土导热系数,取2.33[W/(mK)]。
5)混凝土计算厚度
H=h+2h"
式中 H混凝土计算厚度(m);
h混凝土实际厚度(m)。
6)混凝土表层温度
T2(t)=Tq+4h"(H-h")[T1(t)-Tq]/H2
式中 T2(t)混凝土表面温度(℃);
Tq施工期大气平均温度(℃);
h"混凝土虚厚度(m);
H混凝土计算厚度(m);
T1(t)混凝土中心温度(℃)。
4.混凝土内平均温度
Tm(t)=[T1(t)+T2(t)]/2
应力计算公式
1.地基约束系数
(1)单纯地基阻力系数Cx1(N/mm3)
(2)桩的阻力系数
Cx2=Q/F
式中 Cx2桩的阻力系数(N/mm3);
Q桩产生单位位移所需水平力(N/mm);
当桩与结构铰接时 Q=2EI〔KnD/(4EI)]3/4
当桩与结构固接时 Q=4EI[KnD/(4EI)]3/4
E桩混凝土的弹性模量(N/mm2);
I桩的惯性矩(mm4);
Kn地基水平侧移刚度,取110-2(N/mm3);
D桩的直径或边长(mm);
F每根桩分担的地基面积(mm2)。
(3)大体积混凝土瞬时弹性模量
E(t)=E0(1-e-0.09t)
式中 E(t)龄期混凝土弹性模量(N/mm2);
E028d混凝土弹性模量(N/mm2),
e常数,取2.718;
t龄期(d)。
(4)地基约束系数
(t)=(Cx1+Cx2)/hE(t)
式中(t)t龄期地基约束系数(1/mm);
h混凝土实际厚度(mm);
Cx1单纯地基阻力系数(N/mm3),
Cx2桩的阻力系数(N/mm3);
E(t)t龄期混凝土弹性模量(N/mm2)。
2.混凝土干缩率和收缩当量温差
(1)混凝土干缩率
Y(t)=0Y(l-e-0.01t)M1M2M10
式中Y(t)t龄期混凝土干缩率;
0Y标准状态下混凝土极限收缩值,取3.2410-4;
M1M2M10各修正系数,
(2)收缩当量温差
TY(t)=Y(t)/ (10-56)
式中 TY(t)t龄期混凝土收缩当量温差(℃);
混凝土线膨胀系数,110-5(1/`C)。
3.结构计算温差(一般3d划分一区段)
Ti=Tm(i)―Tm(i+3)+TY(i+3)―TY(i)
式中 Tii区段结构计算温差(℃);
Tm(i)i区段平均温度起始值(℃);
Tm(i+3)i区段平均温度终止值(℃);
TY(i+3)i区段收缩当量温差终止值(℃);
TY(t)i区段收缩当量温差始始值(℃)。
4.各区段拉应力
(10-58)
式中 ii区段混凝土内拉应力(N/mm2);
i区段平均弹性模量(N/mm2);
i区段平均应力松弛系数;
i区段平均地基约束系数;
L混凝土最大尺寸(mm);
ch双曲余弦函数。
5.到指定期混凝土内最大应力
式中 max到指定期混凝土内最大应力(N/mm2);
泊桑比,取0.15。
6.安全系数
K=ft/max
式中 K大体积混凝土抗裂安全系数,应1.15;
ft到指定期混凝土抗拉强度设计值(N/mm2)
平均整浇长度(伸缩缝间距)
1.混凝土极限拉伸值
p=7.5ft(0.1+/d)10-4(lnt/ln28)(10-61)
式中p混凝土极限拉伸值;
ft混凝土抗拉强度设计值(N/mm2);
配筋率(%),=Fa/Fc;
d钢筋直径(mm);
ln以e为底的对数;
t指定期龄期(d);
Fa钢筋截面积(rn2);
Fc混凝土截面积(m2)。
2.平均整浇长度(伸缩缝间距)
式中 [Lcp]平均整浇长度(伸缩缝间距)(mm);
h混凝土厚度(mm);
E(t)指定时刻混凝土弹性模量(N/mm2);
Cx地基阻力系数(N/mm3),Cx=Cx1+Cx2;
arch反双曲余弦函数;
△T指定时刻的累计结构计算温差(℃)。