文档介绍：重庆朝天门长江大桥工程主墩承台砼温控方案 XXXXXX 长江大桥项目部 2005 年3月重庆朝天门长江大桥主墩承台砼温控方案 1 目录 : 校核: 编写: 重庆朝天门长江大桥主墩承台砼温控方案 2 1 .工程概况重庆朝天门大桥工程主墩承台上下游分离,呈长方形,承台平面尺寸 m× m ,厚度为 。混凝土强度等级为 C30 ,单个承台方量为 2910m 3 ,承台施工时采用连槽浇筑。该承台为大体积混凝土结构。由于水泥水化过程中产生的水化热,使浇筑后初期混凝土内部温度急剧上升,引起混凝土膨胀变形,而此时混凝土的弹性模量很小,因此,升温引起受基础约束的膨胀变形产生的压应力很小。随着温度逐渐降低混凝土产生收缩变形,但此时混凝土弹性模量较大,降温引起受基础约束的变形会产生相当大的拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生温度裂缝,对混凝土结构产生不同程度的危害。此外,在混凝土内部温度较高时,外部环境温度较低或气温骤降期间,内表温差过大在混凝土表面也会产生较大的拉应力而出现表面裂缝。对主墩承台大体积混凝土进行了温度场及应力场仿真计算,根据计算结果制定了承台不出现有害温度裂缝的温控标准,并制定了相应的温控措施。温控计算采用大型有限元程序《大体积混凝土施工期温度场与仿真应力场分析程序包》进行。在大体积混凝土仿真分析中,温度是基本作用荷载。混凝土内部温度变化是一个热传递问题,用有限元法求解有下面几个优点: ①容易适应不规则边界; ②在温度梯度大的地方,可局部加密网格;③容易与计算应力的有限单元法程序配套,将温度场、应力场和徐变变形三者在一个统一的程序中计算。仿真应力计算中需考虑混凝土温度、徐变、自重、自生体积变形和干缩变形等的作用。《大体积混凝土施工期温度场与仿真应力场分析程序包》主要特点为: 1)该程序用于结构施工期累积温度场及仿真应力场的计算。 2)可以考虑混凝土分层浇筑方式、入仓温度、浇筑层厚度、施工期间歇、混凝土及基础弹模的变化、外界水温及气温的变化、混凝土的自生体积变形及徐变影响等复杂因素,能够模拟实际的施工运行过程。 3 )提供三种单元类型: 8~20 变节点六面体等参元, 6~15 变节点五面体等参元和8节点六面体等参元。 4)具有多种求解器,可以选用直接解法或迭代法求解大型线性方程组,具有速度快、存储量小的特点,可利用微机进行大型混凝土结构的仿真分析。 5)可以输出高斯点应力和节点应力。重庆朝天门长江大桥主墩承台砼温控方案 3 6)有一套完善的数据查错功能。 7)另配有一套完善的前后处理程序。 2. 基本计算资料 气象资料沿线属亚热带湿润气候,具冬暖春早、雨量充沛、夜雨多、空气湿度大、云雾多、日照偏少等特点。 1)气象根据重庆市气象局 1951 年~ 1992 年间的气象观测资料,调查区内的气象特征具有空气湿润,春早夏长、冬暖多雾、秋雨连绵的特点,年无霜期 349 天左右。 2)气温多年平均气温 ℃,月平均最高气温是 8月为 ℃,月平均最低气温在 ℃,极端最高气温 ℃,极端最低气温- ℃。 3)降水量多年平均降水量 左右,降雨多集中在 5~9月,日最大降雨量 , 日降雨量大于 25mm 以上的大暴雨日数占全年降雨日数的 62% 左右,小时最大降雨量可达 。 4)湿度多年平均相对湿度 79% 左右,绝对湿度 mb 左右,最热月份相对湿度 70% 左右,最冷月份相对湿度 81% 左右。 5)风全年主导风向为北,频率 13% 左右,夏季主导风向为北西,频率 10% 左右,年平均风速为 m/s左右,最大风速为 m/s。计算时桥位区的气温资料参照表 2-1 。 2002 年1~12月气温统计资料表2-1 时间最高温度(℃) 最低温度(℃) 平均温度(℃) 备注 1月份 2月份重庆朝天门长江大桥主墩承台砼温控方案 4 3月份施工月份 4月份施工月份 5月份施工月份 6月份 7月份 8月份 9月份 10月份 11月份 12月份 施工资料根据以下施工资料进行温度应力计算。承台混凝土设计强度等级为 C30 。两个承台分别 2005 年 3~5 月份施工,混凝土浇筑温度分别为 15℃~25℃。承台混凝土采用一次性浇注,冷却水管布置六层,层间距为 ,每层水管之间的排距为 ;冷却水管采用φ 50mm 的黑体管(壁厚 mm ),冷却水为长江水。计算时考虑承台混凝土的保温,即待混凝土终凝后立即进行蓄水养护。 承