主墩承台施工组织设计

绝热温升(℃) 绝热温升参数 2.3计算公式模型

2.3.1绝热温升

40 0.9、0.6 50 0.9、0.7 60 0.9、0.9 — — 绝热温升数值模型取双曲线函数:

Q(?)?Q0(1?e????) (2-1)

式中:Q0-最终绝热温升,?,?为绝热温升变化系数。 2.3.2弹性模量

弹性模量随时间的增长曲线采用四参数双指数形式,即

E(?)?E0?E1(1?e????) (2-2)

式中:E0为初始弹模,E1为最终弹模与初始弹模之差,?,?为与弹模增长速率有关的两个参数。

2.3.3徐变度

根据工程经验,取混凝土徐变度如下(单位:10-6/MPa):

C(t,?)?C1(1?9.20??0.45)(1?e?0.30(t??))?C2(1?1.70??0.45)(1?e?0.005(t??)) (2-3) 式中:C1=0.23/E2,C2=0.52/E2,E2为最终弹模。 2.3.4放热系数

混凝土表面通过保温层向周围介质放热的等效放热系数可由下式计算:

?s?

1h?(1/?)????i??i?? (2-4)

式中:?s为等效放热系数,?为放热系数,hi为保温层厚度,?i为保温材料导热系数。

3.混凝土温度应力仿真计算 3.1 计算条件

★ 根据承台、塔座结构特点,取1/4进行网格剖分计算。计算网格剖分图见

附图1。

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附图1 承台、塔座1/4有限元剖分图

★ 承台混凝土受18根Φ2.5m桩基约束,估算基础约束弹模3.0×10MPa。 ★ 计算时考虑混凝土表面的保温,按侧面覆盖一层塑料薄膜和一层土工布、

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顶面蓄水0.15米深考虑,经热工计算侧面保温系数为785 kJ/(m2·d·℃),顶面为968 kJ/(m2·d·℃)。

★ 计算时考虑冷却水管降温效果。南塔承台混凝土中共布设4层φ40×2mm

的黑铁管,塔座共布设2层φ40mm的黑铁管。冷却水管水平间距为1m。试验测得承台C30混凝土绝热温升40℃,塔座砼绝热温升按50℃计算。

★ 风速按较不利条件选取,按10m/s考虑。 ★ 计算时考虑徐变对混凝土应力的影响。 ★ 混凝土物理热学参数取值见表2-3。

★ 温度及应力计算从承台混凝土浇筑开始,模拟之后一年的温度应力发展。

3.2计算结果

南塔承台、塔座砼内部最高温度 表3-1

工程部位 承台 塔座

最高温度(℃) 65.1 71.7 龄期(d) 2-3 1-2 14

南塔承台、塔座砼温度应力特征值(MPa) 表3-2

部位 龄期 3d 1.43 1.35 7d 0.93 1.04 8d 2.44 / 14d 1.56 1.28 28d 1.64 1.33 一年 1.65 1.18 承台 塔座 对比表2-2、表3-2可以看出,结合附图3应力场分布图,混凝土内部温度主拉应力均小于混凝土劈裂抗拉强度,混凝土抗裂安全系数K≥1.3。比较安全系数看来,早期开裂的风险大于后期开裂的风险,建议加强表面防裂钢筋网配置作为辅助安全保障,施工中严格控制砼浇筑温度和浇筑间歇期,早期采取有效的表面保温措施控制内表温差,可以防止承台、塔座混凝土有害温度裂缝的产生。南塔承台、塔座温度场、应力场分布图见附图2、附图3。

最高温度包络图

附图2 承台、塔座温度场(℃)

承台第7天应力场

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塔座第1天、承台第8天应力场

最大应力包络图

附图3 承台、塔座应力场(单位:0.01MPa)

4.温控标准

混凝土温度控制的原则是:

1)尽量降低混凝土的温升、延缓最高温度出现时间; 2)降低降温速率;

3)降低混凝土中心和表面之间、新老混凝土之间的温差以及控制混凝土表

面和气温之间的差值。温度控制的方法和制度需根据气温(季节)、混凝土内部温度、结构尺寸、约束情况、混凝土配合比等具体条件确定。根据本工程的实际情况,制定如下温控标准:

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