大型渡槽結(jié)構(gòu)運(yùn)行期保溫設(shè)計研究

李國會 盧玲 李海楓

摘 要：渡槽屬于典型空間薄壁結(jié)構(gòu)，對外界溫度變化很敏感，采取表面保溫措施可有效改善槽身結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力分布進(jìn)而防止表面裂縫產(chǎn)生。目前，壩工領(lǐng)域中常用的表面保溫能力計算方法對渡槽保溫問題雖然具有借鑒意義但不可直接套用，故渡槽保溫問題需要單獨(dú)研究。為此，從渡槽結(jié)構(gòu)溫度荷載出發(fā)，提出一個基于混凝土結(jié)構(gòu)溫度及溫度應(yīng)力分析的渡槽保溫設(shè)計計算方法。以某Ｕ 形渡槽為例進(jìn)行分析，結(jié)果表明：在槽身直墻段與圓弧段０～４５°的外表面鋪設(shè)５．０ ｃｍ 厚聚氨酯泡沫塑料保溫材料后，槽身應(yīng)力狀態(tài)得到較大改善，溫升時內(nèi)壁環(huán)向和縱向均不出現(xiàn)拉應(yīng)力，溫降時外壁環(huán)向和縱向應(yīng)力較未設(shè)置保溫措施時有所降低，槽身內(nèi)外壁應(yīng)力狀態(tài)滿足設(shè)計規(guī)范要求。工程案例研究的保溫設(shè)計計算方法可用于渡槽運(yùn)行期保溫設(shè)計，進(jìn)而確定鋪設(shè)范圍及保溫層厚度等保溫設(shè)計關(guān)鍵參數(shù)。

關(guān)鍵詞：渡槽；溫度荷載；保溫設(shè)計；保溫效應(yīng)模擬

中圖分類號：ＴＶ６７２＋ ．３ 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２３．１２．０２７

引用格式：李國會，盧玲，李海楓．大型渡槽結(jié)構(gòu)運(yùn)行期保溫設(shè)計研究［Ｊ］．人民黃河，２０２３，４５（１２）：１５２－１５６．

０ 引言

渡槽屬于典型空間薄壁結(jié)構(gòu)，進(jìn)入運(yùn)行期后，渡槽對外界溫度變化很敏感，日溫度變化、溫度驟升驟降、太陽輻射等都會對槽身的溫度分布帶來很大影響，會在局部產(chǎn)生較大溫度應(yīng)力，采取表面保溫措施可有效改善渡槽結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布進(jìn)而避免表面裂縫產(chǎn)生［１－４］ 。關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)保溫問題，朱伯芳院士［５］ 以大壩混凝土澆筑塊為例，提出了一套在單向及雙向散熱條件下的表面保溫能力計算方法，在大壩澆筑塊中得到廣泛應(yīng)用。雖然該方法對渡槽保溫問題具有借鑒意義［６－７］ ，但考慮到渡槽屬于空間薄壁結(jié)構(gòu)，又是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，與素混凝土結(jié)構(gòu)特別是大體積混凝土結(jié)構(gòu)相比，在溫度應(yīng)力方面差別很大，故渡槽保溫問題需要單獨(dú)研究。