大體積混凝土表面保溫計算方法研究.pdf

1、隨著大體積混凝土結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代工程建設(shè)中的廣泛應(yīng)用,由溫度應(yīng)力引起的混凝土裂縫問題越來越引起人們的重視。在冬季低溫季節(jié),或在早春晚秋氣溫驟變、寒潮頻繁的季節(jié),如果混凝土表面沒有采取任何保溫措施,則由于晝夜溫差和寒潮引起的溫度應(yīng)力易導(dǎo)致混凝土表面開裂。因此,在工程設(shè)計和施工前對保溫層保溫效果進(jìn)行數(shù)值模擬是工程建設(shè)中迫切需要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。 本文對大體積混凝土表面保溫計算方法進(jìn)行了研究：從熱量平衡原理出發(fā),推導(dǎo)了直接以導(dǎo)熱系數(shù)、表面

2、散熱系數(shù)和熱量為熱傳導(dǎo)方程基本參數(shù)的溫度場有限元方程(簡稱導(dǎo)熱系數(shù)法),據(jù)此修改了以導(dǎo)溫系數(shù)為基本參數(shù)的溫度場有限元計算程序RCTS,使之能夠更合理地反映由多種熱學(xué)性能差異較大的材料組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)的溫度場；根據(jù)等效表面散熱系數(shù)法修改了原程序RCTS,使之能模擬反映出任意部位(如越冬層面)在任意時段的表面保溫效果。通過實例計算,對比分析了導(dǎo)溫系數(shù)法、導(dǎo)熱系數(shù)法、等效表面散熱系數(shù)法、等效厚度法在計算保溫板保溫效果方面的異同。計算結(jié)果表明,導(dǎo)

3、熱系數(shù)法與等效表面散熱系數(shù)法的計算結(jié)果比較接近；等效厚度法由于是等效表面散熱系數(shù)法的近似處理,計算結(jié)果有一定的差異,但相差不大,能滿足工程要求；導(dǎo)溫系數(shù)法往往得不到合理的結(jié)果。導(dǎo)熱系數(shù)法和等效厚度法在建立模型、網(wǎng)格剖分和前處理中所需工作量較大,計算效率低,當(dāng)保溫板厚度變化時必須重新建立模型,且不能模擬出對越冬層面的保溫；等效表面散熱系數(shù)法不僅可以實現(xiàn)對上下游面的保溫計算,而且能實現(xiàn)特定時段對越冬層面的保溫計算,且計算精度高,工作量小。