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1、 大体积混凝土底板温度和应力计算研究摘要:通过大体积砼的温度计算式，通过极值计算直接求得最高温度及其出现的时间。利用热传导原理，将砼内部和外表面的接触热阻按比例分配，求得砼的表面温度，利用截面内应力合力为零条件解算砼的拉应力。使得大体积砼的裂缝计算形成完整的程序，解决了当前实际应用的难题。关键词:热物理微分方程、接触热阻、温差总应力、弹性模数比abstract: through the mass concrete of the thermometer mathematical formula, the extreme calculation for the highest temperatur
2、e and its direct the time of appearance. use the heat exchange theory, will concrete inner and outer surface of contact heat resistance proportional distribution, get the concrete surface temperature, the use of force of the internal stress for zero conditions section of the solution of the concrete
3、 tensile stress. make mass concrete cracks form complete program calculation, to solve the current problem of practical application.keywords: thermal physical differential equation, contact thermal resistance, total stress and temperature elastic modulus ratio近年来大型公建工程的大量涌现，使得地下室底板大体积砼防止裂缝问题成了建筑技术中的
4、热门话题。大体积砼的温度裂缝问题牵涉到三个互相联系的问题：一是大体积混凝土施工过程中温度的分布与变化的问题；二是由内部温度不均匀引起的内应力问题；最后是由于温度应力是否超过砼的抗拉强度而出现的裂缝问题。只有将以上三个问题从理论上解决，才能解决整个计算，也才能满足工程的实际应用。以上三个问题中，砼的温度计算是最主要的，是引起裂缝的主要原因，只要能弄清大体积砼施工过程中温度的分布情况，就可利用砼的线胀系数计算出内应力。有了内应力再从拉应力与砼抗拉强度相对照即可判断出裂缝出现的可能性，也就解决了全部解算程序。现以临沂城建时代广场工程底板砼做为实例，应用上述计算方法，并与实际测温结果及裂缝观测结果相对
5、照，说明本方法的效果。该工程为一大型公共建筑，结构形式为大底盘四塔结构，地下3层，地上25层，基础部分外廓尺寸为123.50m*128.10m。基础底标高为-17.40m，底板混凝土强度等级为c35s8。底板由后浇带分割为12块，最厚处2.5m。处于各塔核心筒位置，之后周边逐步减薄，厚度依次为1.8m、1.0m、0.8m四种厚度。本文以2.5m厚之a段进行计算和对照，其施工期为2003.6.262003.6.29。1. 最高温升值及其出现的时间： 给定和计算温度计算式中的系数和常数。v水泥水化速度系数，以养护温度52计，得v=0.0207h-1ta日平均气温30t0入模养护初始温度30u=k/
6、c=4.75/(0.9362400)=0.0021h-1c=30-30-a=49.25 最高温升发生的时间基本是5天。 最高温升值计算tmax=49.25e-0.0021*123-49.25e-0.00207*123+30=49.25(0.7724-0.0784) +30=34.18+30=64.182. 砼温度应力的计算 混凝土表面温度的计算：较大气温度高3.4 不计配筋对砼边缘的拉应力 c35混凝土在35温度下的强度龄期曲线，矿渣硅酸盐水泥混凝土，强度可达36%3，即12.6mpa，其弹性模量e=2.05*104 n/mm2，抗拉强度ft=0.8n/mm2 4。计算总温差应力(tc-t0)
7、e(64.18-33.4)10-52.05x104 6.31n/mm2砼外援拉应力t=26.31/3=4.21n/mm2 考虑配筋影响时，砼外缘拉应力主要配筋32-150，fs=804.3/150 = 5.362钢筋与砼弹性模数比 n=2.0x105/2.05x104 = 9.76砼受拉区应力总合力考虑配筋后，砼边缘拉应力根据以上计算结果可以看出，该大体积砼还是有可能出现裂缝的，但是考虑到砼的实际养护温度大于35度，且砼的配合比设计值较c35高，且“砼设计规范”的砼抗拉强度值存有一定的安全系数。因此按照此方案施工，采取了严格的养护措施，结果通过检查并未发现裂缝，整个施工方案基本上是成功的。六、
8、结论：1. 根据热物理方程计算大体积砼的温度及应力与实际测温结果基本上是一致的。这种方法给大体积砼施工质量预测提供了有利的依据，可进一步改善工程管理的科学性。2. 大体积混凝土最主要的两个问题，内部温升及其出现时间，可通过公式计算，即简单又准确，便于编制施工方案时应用。3. 热物理方程计算温度及温差应力，仍然存在着一定误差，其原因有三：一是基础数据，如水泥发热量，水化速度系数等；二是与自然因素有关的如大气温度ta只能取日平均温度，实际上每日内温度有高低；三是砼强度值和弹性模数与温度龄期有关，计算数据也有偏差同样会引起较大误差，在进一步研究的基础上，增加原始数据的准确性，将会使大体积砼施工的理论更具指导性。
