隧洞底板衬砌混凝土温控防裂温度应力控制快速设计方法技术

本发明专利技术提供一种隧洞底板衬砌混凝土温控防裂温度应力控制快速设计方法，包括以下步骤：步骤1.收集底板衬砌混凝土温控防裂计算用资料；步骤2.分析确定底板衬砌混凝土温控防裂目标和允许温度应力【σmax】取值；步骤3.设计温控防裂措施方案：分析可变量，拟定多个底板衬砌混凝土温控防裂施工措施方案；计算各方案底板衬砌混凝土施工期最大温度拉应力σmax；步骤3‑3.在σmax≤【σmax】的情况下，依据简单实用经济的原则优选措施方案，供施工应用。本方法可以迅速计算出任意时期(季节)浇筑城门洞型隧洞底板结构衬砌混凝土施工期的最大温度拉应力，计算误差小，特别适用于初步设计和现场施工期实时快速设计计算。

Fast Design Method of Temperature Control and Crack Prevention Temperature Stress Control for Tunnel Bottom Lining Concrete

The invention provides a rapid design method for temperature control and crack prevention temperature stress control of tunnel floor lining concrete, which includes the following steps: step 1. collecting data for calculation of temperature control and crack prevention of concrete floor lining; step 2. analyzing and determining the target of temperature control and crack prevention of concrete floor lining and the value of allowable temperature stress [max]; step 3. designing; Temperature control and crack prevention measures: analysis of variables, draw up a number of temperature control and crack prevention construction measures for concrete lining of floor; calculate the maximum temperature tensile stress max of concrete lining of floor during construction period of each scheme; step 3_3. In the case of Max <[max], optimize measures according to simple, practical and economic principles for construction. Application. This method can quickly calculate the maximum temperature tensile stress of lining concrete of bottom slab structure of casted Chengmen Tunnel in any period (season). The calculation error is small. It is especially suitable for the preliminary design and real-time rapid design calculation in site construction period.

【技术实现步骤摘要】
隧洞底板衬砌混凝土温控防裂温度应力控制快速设计方法
本专利技术属于工程结构温控防裂
，具体涉及一种隧洞底板衬砌混凝土温控防裂温度应力控制快速设计方法。
技术介绍
裂缝是混凝土的主要病害之一。根据裂缝产生的主导原因，可分为外荷载作用引起的结构性裂缝和变形变化作用引起的非结构性裂缝两大类。变形作用包括温度、干缩湿胀和围岩变形等，其中80％都是温度裂缝。近些年，水利水电工程建设高速发展，地下水工的规模和断面尺寸越来越大，地质等环境条件越来越复杂。随着坝高的增大，泄水的流速越来越高，混凝土强度等级也越高。大断面高强度地下水工衬砌混凝土，只要不采取有效的措施，无一例外地都产生了大量裂缝，而且大多是施工期产生贯穿性的温度裂缝(参见图1和图2)。地下结构工程长期处在潮湿、干湿交替的环境中工作，危害性裂缝的存在严重影响着工程结构的安全性、施工进度工期、导致渗漏甚至渗透破坏、耐久性和寿命、工程造价和美观，还可能诱发其它病害的发生和发展。现行有关设计规范对于地下工程衬砌混凝土温度裂缝的控制及其计算方法一般都缺乏明确与具体的规定，也没有明确的温控标准。如《水工混凝土结构设计规范》在4.1.2(3)要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧洞底板衬砌混凝土温控防裂温度应力控制快速设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.收集底板衬砌混凝土温控防裂计算用资料；步骤2.分析确定底板衬砌混凝土温控防裂目标和允许温度应力【σmax】取值；步骤3.设计温控防裂措施方案，包括如下子步骤：步骤3‑1.分析可变量，拟定多个底板衬砌混凝土温控防裂施工措施方案；步骤3‑2.计算各方案底板衬砌混凝土施工期最大温度拉应力σmax：σmax＝－0.0936×H－0.0197×H

【技术特征摘要】
1.一种隧洞底板衬砌混凝土温控防裂温度应力控制快速设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.收集底板衬砌混凝土温控防裂计算用资料；步骤2.分析确定底板衬砌混凝土温控防裂目标和允许温度应力【σmax】取值；步骤3.设计温控防裂措施方案，包括如下子步骤：步骤3-1.分析可变量，拟定多个底板衬砌混凝土温控防裂施工措施方案；步骤3-2.计算各方案底板衬砌混凝土施工期最大温度拉应力σmax：σmax＝－0.0936×H－0.0197×H2－0.1245×W+0.2368×L+0.0350×C+0.0382×E+0.1021×T0－0.0172×Tg－0.1344×Ta－0.1085×(Ta－Tmin)－0.6063/H+0.1757×(Ta－Tmin)/H－0.0006×E2+0.0051×W2+0.0182×H×T0+0.0489×H×(Ta－Tmin)+0.3972(公式1)上式中：H为底板衬砌混凝土结构的厚度；W为底板衬砌混凝土结构的宽度；L为分缝长度；E为围岩变形模量；C为底板衬砌混凝土按90天龄期设计的强度等级；T0为底板衬砌混凝土浇筑温度；Ta为底板衬砌混凝土浇筑施工时隧洞内空气温度；Tmin为洞内冬季最低温度；Tg＝35-Tw，表示通水和不通水冷却情况的温度效应值，在没有通水冷却的情况下取Tw＝35℃，在通水冷却的情况下Tw为通水温度；步骤3-3.在σmax≤【σmax】的情况下，依据简单实用经济的原则优选措施方案，供施工应用。2.根据权利要求1所述的隧洞底板衬砌混凝土温控防裂温度应力控制快速设计方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：段亚辉，樊启祥，方朝阳，段次祎，刘红霞，
申请(专利权)人：武昌理工学院，中国三峡建设管理有限公司，武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42