基于实际通水监测的大体积混凝土数字温度监测

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1、ISSN1000—0054清华大学学报(自然科学版)2015年第55卷第1期4／23可JTsinghuaUniv(Sci&Techno1)，2015，Vo1．55，No．121—26基于实际通水监测的大体积混凝土数字温度监测左正，胡昱，李庆斌，李炳锋～，黄涛(1．清华大学，水沙科学与水利水电工程国家重点实验室，北京100084；2．中国长江三峡集团公司，北京100038；3．深圳蓄能发电有限公司，深圳518115)摘要：大体积混凝土施二期的温度状态是重要的评价指的实际应用价值。一般来说，主要采取计算与监测标，对其的获知传统上依赖于埋设

2、内部温度计，但存在耗费这2种手段获知混凝土的温度状态。资源、施工干扰、仪器失效等问题。该文提出一种数字监测计算方法上，过去的研究主要集中在对施工期方法，通过布置一定的通水仪器，利用能量守恒定律计算混?昆凝土温度场的推算。其中，国际上以美国垦务局凝土的温度状态，规避了传统算法中对参数选取的复杂性。为代表，在Hoover拱坝等早期混凝土坝建设过程对相关的计算原理进行了推导，并给出了仪器布置及监测的中推导了一系列长埋水管问题的理论解法1]，国内方法。在溪洛渡拱坝工程中分别针对单仓及全坝段进行了以朱伯芳为代表，提出了考虑水管冷却的等效热传数字

3、监测试验，数字监测结果与原型监测结果一致，验证了所提方法的可行性与正确性。导方程及相应的有限元解法E。等，无需构建水管关键词：水工结构；数字监测；温度场；冷却通水网格，适合于大规模混凝土工程的应用。在上述工作的基础上，其它学者_4也提出了对大体积混凝中图分类号：TV315；TV642文献标志码：A土等效温度场计算方法的一些改进。这些方法基本文章编号：1000—0054(2O15)0i-002卜O6上都以预测为主要目的，利用理想化假设推算水管吸收热量的理论值。但实际工程中的外界边界条件Temperaturemonitoringdurin

4、gconcrete与混凝土内部的热传导过程都非常复杂，理论求解settingthroughcoolingpipemonitors的吸收热量值未必与实际情况完全相符，文[5]曾指ZUOZheng，HUYu。LIQingbin，LIBingfeng，HUANGTao出小流量情况下传统理论算法的不足。(1．StateKeyLaboratoryofHydroscieneeandEngineering，监测方法上，传统上则主要采用2种手段，即充TsinghuaUniversity，Beijing100084，China；水闷管测温法[8]和内部

5、埋设温度计测温法E]。前2．ChinaThreeGorgesCorporation，BeUing100038，China；3．ShenzhenPumpedStoragePowerCo．Ltd，者将水充人冷却水管并静置一段时间后放出，记录Shenzhen518115，China)水温代表混凝土温度，只适用于混凝土龄期已较长、Abstract：Temperatureisanimportantindicatortoevaluatethe内部温度变化幅度不大的情况，且属于离散性测量，concreteafterithasbeenbuild．Tr

6、aditionally，theconcrete只能获得某一个时间点上的温度状态。随着施工成temperatureismonitoredbyembeddedsensors，butplacingtheseisnotconvenientduringpouringandthesensorscanfail．A本和技术水平的发展，众多工程也开始在混凝土内calculationalmethodthatdoesnotneedembeddedsensorswas部埋设温度计进行监测，可做到连续性监测，但是大developedwheretheconcre

7、tetemperaturefieldisdeterminedfrommeasuredcoolingflowtemperatures．Themathematicalmodel，体积混凝土工程结构庞大，分层分仓众多，如果每仓instrumentlayoutandmonitoringprocedurearedescribedinthis都埋设温度计，则经济耗费巨大，并且引线较多，对paper．Predictedtemperaturesforadomesticlargearchdamprojectcomparewellwithactualme

8、asurementstovalidatetheapplicabilityofthemethod．收稿日期：2013—06—03基金项目：国家“九七三”重点基础研究项目(2013CB035902)；Keywords：hyd