大型渡槽結(jié)構(gòu)運(yùn)行期保溫設(shè)計(jì)研究

李國(guó)會(huì) 盧玲 李海楓

摘 要：渡槽屬于典型空間薄壁結(jié)構(gòu)，對(duì)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(jì)算方法對(duì)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(gè)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(jì)計(jì)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(shí)內(nèi)壁環(huán)向和縱向均不出現(xiàn)拉應(yīng)力，溫降時(shí)外壁環(huán)向和縱向應(yīng)力較未設(shè)置保溫措施時(shí)有所降低，槽身內(nèi)外壁應(yīng)力狀態(tài)滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。工程案例研究的保溫設(shè)計(jì)計(jì)算方法可用于渡槽運(yùn)行期保溫設(shè)計(jì)，進(jìn)而確定鋪設(shè)范圍及保溫層厚度等保溫設(shè)計(jì)關(guān)鍵參數(shù)。

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

中圖分類號(hào)：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(guó)會(huì)，盧玲，李海楓．大型渡槽結(jié)構(gòu)運(yùn)行期保溫設(shè)計(jì)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(duì)外界溫度變化很敏感，日溫度變化、溫度驟升驟降、太陽(yáng)輻射等都會(huì)對(duì)槽身的溫度分布帶來很大影響，會(huì)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(jì)算方法，在大壩澆筑塊中得到廣泛應(yīng)用。雖然該方法對(duì)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。