[發(fā)明專利]一種用于門洞形斷面結(jié)構(gòu)襯砌混凝土溫控防裂設(shè)計計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510713721.1
• 申請日: 2015-10-28
• 公開（公告）號: CN105672187B
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 段亞輝;樊啟祥
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號: E02B1/00
• 分類號: E02B1/00;G06F17/50
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 溫珊姍

1.一種用于門洞形斷面結(jié)構(gòu)襯砌混凝土溫控防裂設(shè)計計算方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)確定溫控防裂目標；

(2)計算允許最高溫度【T_max】；

所述允許最高溫度【T_max】，是將門洞形斷面襯砌結(jié)構(gòu)有關(guān)參數(shù)代入如下公式計算得到

【T_max】＝min(T_1max，T_2max)(1)

T_1max＝4.46×H-0.038×H₀-0.037×L+0.096×C-0.134×E+0.3669×T_a+22.1315 (2)

T_2max＝T_min+4.47×H-0.0378×H₀-0.0381×L+0.0976×C-0.124×E+0.3669×T_a+9.254 (3)

式中：T_1max—早期水化熱溫升后溫降階段計算允許最高溫度；

T_2max—冬季溫降階段計算允許最高溫度；

H—襯砌混凝土結(jié)構(gòu)的厚度(m)；

H₀—邊墻高度(m)，當邊墻與頂拱整體澆筑時，H₀＝邊墻高度+1/2頂拱弧線長度；

L—襯砌混凝土結(jié)構(gòu)分縫長度(m)；

E—圍巖變形模量(GPa)；

C—襯砌混凝土按90天齡期設(shè)計的強度等級(MPa)；

T_a—襯砌混凝土澆筑施工時洞內(nèi)空氣溫度(℃)；

T_min-為冬季洞內(nèi)最低氣溫，也即圍巖表面冬季最低溫度(℃)；

將襯砌混凝土結(jié)構(gòu)的厚度、邊墻高度、分縫長度、圍巖變形模量、混凝土強度等級和一年12個月的襯砌混凝土澆筑施工時洞內(nèi)空氣溫度T_a代入，從而獲得門洞形斷面結(jié)構(gòu)襯砌混凝土施工期一年12個月各月澆筑施工的允許最高溫度；

(3)設(shè)計溫控防裂方案，具體包括如下子步驟；

(3.1)分析可變量，擬定襯砌混凝土溫控防裂施工措施方案；具體為在不同的溫控防裂設(shè)計階段，分析與溫控防裂有關(guān)的在滿足規(guī)范要求條件下該階段可以改變的設(shè)計參數(shù)；在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段，襯砌混凝土結(jié)構(gòu)的厚度、混凝土強度為可變量；在施工階段，澆筑溫度、是否通水冷卻及其如果通水冷卻則通水冷卻的水溫為可變量；擬定的所述襯砌混凝土溫控防裂施工措施方案是澆筑溫度與是否通水冷卻及其如果通水冷卻則通水冷卻的水溫的組合；

(3.2)計算各方案襯砌混凝土內(nèi)部最高溫度T_max；

所述襯砌混凝土內(nèi)部最高溫度T_max，是將各擬定溫控措施方案代入下式計算獲得

T_max＝5.4829×H+0.0903×C+0.9967×T₀+0.3629×T_g+0.2701×T_a-0.0277×T₀×T_g+3.8308(4)

式中：T₀代表澆筑溫度(℃)；

T_g＝35-T_w，代表通水溫度效應(yīng)值(℃)；

T_w為通水溫度(℃)，沒有通水冷卻時取T_w＝35℃計算T_g＝0；

(3.3)在計算的襯砌混凝土內(nèi)部最高溫度T_max≤允許最高溫度【T_max】的前提下，施工期各月選擇最佳的襯砌混凝土溫控防裂施工措施方案，供施工應(yīng)用。

2.如權(quán)利要求1所述的計算方法，其特征在于：所述步驟(1)的溫控防裂目標，根據(jù)設(shè)計規(guī)范、襯砌結(jié)構(gòu)物的級別、運行期裂縫的危害、安全性和防滲性要求來確定。