大体积混凝土浇筑体施工阶段应力与收缩应力的计算.pdf

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1、大体积混凝土浇筑体施工阶段应力与收缩应力的计算（墩身C40混凝土）一、混凝土的绝热温升31、C40砼配合比为（kg/m）水泥：粉煤灰：矿粉：细骨料：粗骨料：外加剂：水=345:46:69:718:1066:3.7:1742、现场测得砼入模温度为24℃，昆明年平均气温取20℃.3、胶凝材料水化热总量计算：Q=k×Q0=0.925×330=305kJ其中k=k1+k2-1=0.925Q0=330kJ4、室外平均混凝土的绝热温升值可按下式计算：-mtT(t)=WQ(1-e)/Cρ（1）取第三天的绝热温升值-0.3×3T(3)=460×305×(1-e)/0.97×2400=3

2、5.8℃Tmax=Tj+Tτ·ξ=24+35.8×0.634=45.7℃（2）第三天混凝土表面温度计算2Tb(3)=Tq+4h′(H-h′)ΔT(3)/H模板及保温层的传热系数（W/m·K）β=1/(Σδi/λi+1/βq)=1/(0.002/0.035+1/23)=9.9混凝土的虚拟厚度（m）h′=Kλ/β=0.666×2.33/9.9=0.16混凝土的计算厚度（m）H=h+2h′=2.4+2×0.16=2.722Tb(3)=20+4×0.16×(2.72-0.16)×25.7/2.72=25.7℃（4）、温差计算第三天龄期砼的块体里表温差ΔT1(3)=Tm(3)-T

3、b(3)=45.7-25.7=20℃＜25℃Tm(t)—龄期为t时，混凝土浇筑体内的最高温度Tb(t)—龄期为t时，混凝土浇筑体内的表层温度砼表面与大气温度差为：25.7-20=5.7℃（5）取第二天的绝热温升值-0.3×2T(2)=460×305×(1-e)/0.97×2400=27.2℃Tmax=Tj+Tτ·ξ=24+27.2×0.634=41.2℃（6）第二天混凝土表面温度计算Tb(2)=Tq+4h′(H-h′)ΔT(2)模板及保温层的传热系数（W/m·K）β=1/(Σδi/λi+1/βq)=1/(0.002/0.035+1/23)=9.9混凝土的虚厚度（m）h′

4、=Kλ/β=0.666×2.33/9.9=0.16混凝土的计算厚度（m）H=h+2h′=2.4+2×0.16=2.722Tb(2)=20+4×0.16×(2.72-0.16)×21.2/2.72=24.7℃5、温差计算第二天龄期砼的块体里表温差ΔT1(2)=Tm(2)-Tb(2)=41.2-24.7=16.5℃＜25℃Tm(t)—龄期为t时，混凝土浇筑体内的最高温度Tb(t)—龄期为t时，混凝土浇筑体内的表层温度砼表面与大气温度差为：24.7-20=4.7℃结论；在砼表面覆盖1mm厚的2层薄膜作为保温防护措施的方案是可行的，不需要水循环降温。二、混凝土的弹性模量计算混凝

5、土的弹性模量可按下式计算：ψ-tE(t)=βE0(1-)其中β=β1·β24-0.09×3E(3)=0.995×1.015×3.25×10×（1-e）=0.78×4210(N/mm)三、温度应力计算混凝土浇筑体里表温差的增量可按下式计算：ΔT1i(t)=ΔT1(t)-ΔT1(t-j)ΔT1i(3)=ΔT1(3)-ΔT1(2)=20-16.5=3.5℃自约束拉应力的计算按下式计算：σz(t)=α/2×ΣΔT1i(t)×Ei(t)×Hi(t,τ)-542σz(3)=1.0×10/2×3.5×0.78×10×0.278=0.038(N/mm)四、控制温度裂缝的条件混凝土抗拉强

6、度可按下式计算：-γtftk(t)=ftk(1-e)-γt-0.3×32ftk(3)=ftk(1-e)=2.39×(1-e)=1.418(N/mm)混凝土防裂性能可按下列公式进行判断：σz≤λftk(t)/Kσz=0.038≤λftk(t)/K=λ1λ2ftk(t)/K=1.015×1.0225×1.418/1.15=1.279结论：采用的混凝土配合比所产生的温度应力，不会直接导致混凝土表面裂纹。