温度应力资料

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在上述计算中，为求得混凝土的水泥水化 热温升值，需进行较繁琐的计算。在这方 面，经过现场实际测温及统计整理，王铁 梦在其《建筑物的裂缝控制》一书中提供 了表3—8所示的水化热温升值Tm。
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收缩当量温差Ty（t）的计算
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分析
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水平应力 剪应力 未考虑混凝土的徐变影响的最大应力
考虑混凝土的徐变影响的最大应力
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E 、T 、S ( t )都是随龄期t 变化的变量，计算温度应力 时，应分别计算出不同龄期时的Ei(t) 、 Ti(t) 、 S (t) i ，进而计算出相应温差区段（一般取2~3d ）内产生 的温度应力 ，而后累加即得最大温度应力σ xmax（t） ， 即：
第二节
混凝土温度应力
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计算温度应力的假定 温度应力计算 最大整浇长度的确定 其他情况的温度应力和整浇长度的计算
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计算温度应力的假定

计算温度应力的假定


1934年 地基为无限刚性的基本假定 1961年 温度应力与地基刚度成非线性的关系 后来美国垦务局 “有效弹性模量”代替混凝 土的实际弹性模量 我国的水利电力科学研究院 根据尤其是高层建筑基础工程中的所谓的大体 积混凝土，其几何尺寸远比坝体小，而且还具 有下述特点，冶金部建筑科学研究院王铁梦同 志提出合适的算法。
对于非长条形，有一定宽度的大体积混凝土结构，按二维结构计算
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应力松弛系数S（t）的计算

只考虑荷载持续时间、忽略龄期影响的 松弛系数 考虑荷载持续时间和龄期影响的松弛系 数

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混凝土弹性模量E(t)

一定龄期时的混凝土弹性模量，可按下式计算 E(t) =E0 (1 – e-0.09t )
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( l ) 混凝土强度级别较高，水泥用量较大，因而收缩变形 大； (2) 均为配筋结构，配筋率较高，抗不均匀沉降的受力钢 筋的配筋率多在0.5％以上，配筋对控制裂缝有利； (3）由于几何尺寸不是十分巨大，水化热温升较快，降温 散热亦较快，因此，降温与收缩的共同作用是引起混凝 土开裂的主要因素； (4) 地基一般比坝基弱，地基对混凝土底部的约束也比坝 基弱，因而地基是非刚性的; (5)控制裂缝的方法不象坝体混凝土那样，要采用特制的 低热水泥和复杂的冷却系统，而主要是依靠合理配筋、 改进设计、采用合理的浇筑方案和浇筑后加强养护等措 施，以提高结构的抗裂性和避免引起过大的内外温差而 出现裂缝。
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如温度应力的数值超过当时的混凝土极限抗拉强度，就 会在混凝土结构中部(由于中间应力最大)出现第一条裂 缝，将结构一分为二。由于裂缝的出现，产生应力重分 布，每块结构又产生自己的应力分布，图形与上述完全 相同，只是最大值由于长度的缩短而减少，如果此时的 温度应力口的数值仍然超过当时的混凝土极限抗拉强度， 则又会形成第二批裂缝，将各块结构再一分为二。裂缝 如此继续开展下去，直至各块结构中间的最大温度应力 小于或等于当时的混凝土极限抗拉强度为止。在理论上 此类裂缝先在结构的中间出现，这是一个规律。但由于 混凝土是非匀质材料，其抗拉强度不均匀，因而有时不 象理论上分析的那样，裂缝皆是首先出现在中间。 剪应力会引起端部斜裂缝，裂缝由下向上发展。
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T1的计算（2）

图表法

根据水利水电科学研究院的资料，不同结构厚度， 非绝热温升状态下混凝土水化热的温升与绝热温升 的比值（ T1 / Th ）见表
Th为混凝土的最终绝热温升：
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T2的计算

混凝土结构虚厚度，是传热学上的一个概念， 即从结构真实边界向外延伸一个虚厚度h ‘ ， 得到一个虚边界，在此虚边界上，结构表面温 度等于外界介质的温度。而此虚厚度与混凝土 的导热、表面保温情况等有关。
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温度应力的计算


高层建筑箱型基础、桩基承台和筏式基础 的底板厚度远小于长度和宽度，如厚度小 于或等于0.2倍的长度（H/L<0.2）时，其 在温度收缩变形作用下，其全截面基本为 均匀受力，因此，其计算简图即为一弹性 地基上均匀受力的长条板。 温度应力计算简图
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T1的计算（1）

计算法
当大体积混凝土的浇筑温度等于外界气温时，混凝土内部各 点因水泥水化热升高的温度和平均升高的温度值 T1可按下式计 算：
如果如果混凝土的浇筑温度Ti不等于当时的气温Tq 。，则存在初 始温差，计算T1时尚需叠加由于初始温差引起的平均温差：
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一旦混凝土结构在最大应力处（结构中部）开裂， 则形成两块，此时的最大温度应力则远小于混凝 土的抗拉强度。这种情况下的整浇长度就比上式 求出的小了一半，这时的整浇长度称为最小整浇 长度，其值为
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裂缝1

裂缝2
裂缝2
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（裂缝2 出现之前）
裂缝3
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3 最大整浇长度的确定
由式可以看出，计算温差T 与混凝土极根拉伸εp之间的关系很 重要，一般情况下分数是正值，它们的差值越大，整个分数则 越小，即最大整浇长度越短；反之，它们的差值越小，整个分 数越大，则最大整浇长度越长。如果值趋近于零，则分数趋向 于无限大，arc ch （趋向无限大），这就表示最大整浇长度可 趋向无限大，说明在任何情况下都可以整浇。因此，降低结构 计算温差和提高混凝土的极限拉伸变形，对延长最大整浇长度 是十分重要的。
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结构计算温差T

T = Tm + Ty(t) Tm 各龄期混凝土的水泥水化热降温温差 Ty(t) 各龄期的混凝土的收缩当量温差
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Tm的计算

Tm ＝ T2 ＋1/2（ T1 － T2 ） T1为混凝土内部平均温升的计算 T2为混凝土表面温升的计算