大体积混凝土外约束拉应力计算书

混凝土外约束拉应力计算书

计算依据：

1、《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009 2、《建筑施工计算手册》江正荣编著

一、混凝土外约束拉应力

第1层保温层厚度δ1(m) 实测日期t1(d) 松弛系数H1(t1) 实测温度T2(°C) 实测日期t3(d) 松弛系数H3(t3)

0.04 3 0.186 45 9 0.383

第1层保温材料导热系数λ1[W/(m·K)] 实测温度T1(°C) 实测日期t2(d) 松弛系数H2(t2) 实测温度T3(°C) 固体在空气中的放热系数βu[W/(m·K)]

混凝土的导热系数λ0[W/(m·K)] 混凝土浇筑体的实际厚度h(m)

0.45 2.1

混凝土浇筑体的长度L(mm) 外约束介质水平变形刚度CX(10N/mm)

水泥品种修正系数M1 水胶比修正系数M3 养护时间修正系数M5 水力半径的倒数修正系数M7 减水剂修正系数M9 矿粉掺量修正系数M11

1.1 1.21 1.11 0.76 1.3 1.01

水泥细度修正系数M2 胶浆量修正系数M4 环境相对湿度修正系数M6 ESFS/ECFC修正系数M8 粉煤灰掺量修正系数M10

粉煤灰掺量对弹性模量调整修正系数β1

矿渣粉掺量对弹性模量调整修正系数β2

1.03

系数φ

0.09 1.13 1.45 1.1 0.85 0.86 0.99

-2

32

0.05 50 6 0.215 35 35.7

45.5 80

1、各龄期混凝土弹性模量

Ei(3)=βE0(1-e-φt)=β1β2E0(1-e-φt)=0.99×1.03×3.25×104×(1-2.718-0.09×3)=7844N/mm2

同理：Ei(6)=13832N/mm2，Ei(9)=18403N/mm2 2、各龄期混凝土浇筑体综合降温差的增量

εy(3)=εy0(1-e-0.01t)·M1·M2·M3…M11=3.24×10-4×(1-2.718-0.01×3)×1.1×1.13×1.21×1.45×1.11×1.1×0.76×0.85×1.3×0.86×1.01=1.86×10-5 3天的混凝土的收缩当量温度： Ty(3)=εy(t)/α=1.86×10-5/1.0×10-5=1.86°C 同理：

εy(6)=3.665×10-5，Ty(6)=3.66°C， εy(9)=5.417×10-5，Ty(9)=5.42°C

ΔT2i(6)=(T2-T1)+(Ty(6)-Ty(3))=(50-45)+(3.665-1.86)=6.805°C 同理：ΔT2i(9)=11.752°C 3、各龄期外约束系数 保温层总热阻：

RS=Σ(δi/λi)+1/βu=(0.04/0.05)+1/35.7=0.828(m2·K)/W 保温层总放热系数：

βS=1/RS =1/0.828=1.208W/(m2·K) 保温层相当于混凝土的虚拟厚度： h'=λ0/βS=0.45/1.208=0.373m

Ri(6)=1-1/cosh[(CX/HE(6))0.5×L/2]=1-1/cosh[(80×10-2/((0.373+2.1)×103×13832))0.5×45.5×103/2]=0.93841

同理：Ri(9)=0.90229 4、各龄期外约束拉应力

ζx(6)=αΔT2i(6)×Ei(6)×Hi(6)×Ri(6)/(1-μ)=1×10-5×6.805×13832×0.186×0.93841/(1-0.15)=0.193285MPa

同理：ζx(9)=0.493575MPa 5、外约束拉应力

ζx=ζx(6)+ζx(9)=0.193285+0.493575=0.68686MPa

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