施工现场混凝土温控措施的敏感性分析

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1、施工现场混凝土温控措施的敏感性分析海燕朱岳明(1陕西水环境工程勘测设计研究院陕西西安71()018：2河海大学水利水电学院江苏南京210098)摘要为提高混凝土结构施工现场温控措施的准确性与针对性，采用有限单元法仿真模拟某水闸工程，基于正交思想设计多种温控措施的试验方案，根据得到的结构应力时空变化过程，借助极差分析法与功效函数法分别判定温控措施的敏感性与评价方案的优劣。实例分析结果表明，该方法简单易行，且可靠性较好，适合指导现场施工。关键词混凝土结构；温控措施；正交设计；多指标分析；极差分析；功效函数。中图分类号：-IV544文献标识码：A1概述秆1“整齐

2、可比性”特点的正交表，只需安排最最主要的因子，极差越小的因子虽然不能说是不少次数的试验就能反映指标变化的规律。很重要的因子，但至少可以肯定当该因素在所选用在混凝土结构施『前，常常需要对施多资料上都给出了常用的正交表，至于其构范同内变化时，对该指标影响不大。场常见的施f力法进行多参数、多：况的造方法这里就不再叙述。一般用Lnftm)表示正(3)功效系数法仿真汁算，做到合理控制水泥的水化放热过交表，其中n表示此表行的数目即试验次数，多指标问题在实际：1二程中经常遇到，各指程，提I{1有效减小温度变形和温度应力的方TTI表示此表列的数目即最多可安排的因子数，标之

3、间往往是矛盾的，对各试验案的优劣评案，进而降低温度变形造成的危害，提高结构t表示因子的水平数。所谓指标和因子(或因价比较困难。针对这一问题，根据不同的准则，素)就是前面提到的研究对象和影响因素，水提出了各种多指标分析的方法。下面仪介绍的使H1寿命。对于庞久的结构或型式复杂的平指的是网子变化的状态和条件。在实践中行之有效的功效系数法。结构而言，仿真计算的12作量和衅邮较大，(2)檄差分析法假定有2个指标，和，对于每次试验的不仅浪费了大量的资源，而}l影响_『分析的重点和结果的精度，有时甚至可能会耽误施现用，J㈩安排计算方案，设第i号计算指标值分别给出相应的功

4、效系数d，和d，d1．进度目的，该问题已引起广泛关注，学者方案的结果为l，2,3，⋯，分别计算正交『0，1】(1，2)。然后用总的功效系数D=2仃J纷纷从不问角度进仃研究并取得一定进展表的第j列的第i水平的计算结果yi之和，记、／_rfl评价各个方案，D越大就认为方案越[I-2]笔者借助正交设计思想的多因素多指标为K，i=1，2,3，⋯，t，j=l，2，3，⋯，所谓的极差指好。至于功效系数吐与的关系，可根据实际疗法，对表面保温、埋设冷却水管和控制浇筑的就是第列中之间最大值与最小值之问题由人为给定的功效函数来确定。差，H{R表示。根据正交表的性质，K所对应温

5、度这三种常见施工方法中所涉及的温控参数进仃敏感性分析，确定各参数对不同龄期的试验中除第列所在因子外，其余各因子出3实例分析现的次数是相同的。因此，可以认为其余因子不同部位混凝土的影响程度和特征，从而有助f较快提出订较高准确性和针对性的温对的影响大体上是相同的，各之间的差3．1计算模型别可以看作是由于第i列所在因子取了不同以某施工期的水闸模型为例阐述上述敏榨疗法，更好地指导现场施T。的水平值所造成的。于是，的数值大体上可感性分析的研究思路，并期望获得一些指导现2正交设计与多指标分析以反映该因子的各水平对指标的影响情况。场施工的有益结论。假设某一水闸建曲在软相

6、应的极差R，的大小代表了该因子对指标的基上，闸室顺水流方向长10m，闸墩高6m，厚(1)正交试验设计影响程度。极差越大说明该因子的水平变化1m，底板厚2m，宽5m，计算网格如图1所示。正交试验设计，应用具有“均衡分散法对试验结果影响也越大。极差最大的因子也就是结构分两层施r，底板为第一层，间歇10天基金项目：国家自然科学基金重点项目(50539010)；国家自然科学基金(50779010)。表1混凝土主要热力学参数a．因子的主次关系：根据极差RJ的大d,N断，极差愈大，对应的因子愈重要。各导温系数导热系数热膨胀系数容重m2／hkJ／(m‘h·oC)101℃

7、kN／m绝热温升弹性模量GPa指标对应的因子的主次关系如下：：GE一曰—_-+c0．0047l9．07l024．45口=49．6(1)E(r)=55．62(1-e)A：C—G—F—A—B—E对指标来说，浇筑温度G是最主要立、互不干扰的，即不需要考虑相互之问的的，其次是冷却水温D、通水流速E、保温时交互作用。间B，这些因子在一定程度上都能够缩小实际工程中，最关心的指标是混凝土混凝土内外温度的差异，进而减小表面产结构内部和表面经历的最大拉应力值，但生的拉应力值，应该说和我们的工程经验若仅以拉应力极值作为指标具有一定的片还是基本一致的。注意到，保温材料的厚度面性

8、，笔者提出采用“安全系数”的概念表对指标^的影响相对较小，这一点与