[发明专利]城门洞型底板衬砌混凝土施工期最大温度拉应力计算方法

权利要求书

1.一种城门洞型底板衬砌混凝土施工期最大温度拉应力计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1. 收集城门洞型底板衬砌混凝土温控防裂计算用资料；

步骤2. 计算城门洞型底板衬砌混凝土施工期最大温度拉应力σ_max：

σ_max =﹣0.2695×H－0.125×W＋0.237×L＋0.035×C＋0.033×E＋0.1032×T₀－0.0188×T_g－0.1342×T_a－0.1091×(T_a－T_min)－0.6323/H＋0.1752×(T_a－T_min)/H－0.0006×E²＋0.0051×W²＋0.0171×H×T₀＋0.0013×H×T_g＋0.0043×E×H+0.0498×H×(T_a－T_min)+0.6079，

上式中：H为底板衬砌混凝土结构的厚度；W为底板宽度；L为分缝长度；E为围岩变形模量；C为底板衬砌混凝土按90天龄期设计的强度等级；T₀为底板衬砌混凝土浇筑温度；T_a为底板衬砌混凝土浇筑施工时洞内空气温度；T_min为洞内冬季最低温度；T_g=35-T_w，表示通水和不通水冷却情况的温度效应值，在没有通水冷却的情况下取T_w=35℃，在通水冷却的情况下T_w为通水温度。

2.根据权利要求1所述的城门洞型底板衬砌混凝土施工期最大温度拉应力计算方法，其特征在于：

其中，在步骤1中，收集的计算用资料包括：包含温控防裂设计与计算成果、底板衬砌混凝土断面尺寸、混凝土强度等级的衬砌结构设计资料，包含地质条件围岩变形模量、洞内气温年变化规律、水温年变化规律的环境资料，以及包含混凝土浇筑施工温控措施方案、浇筑温度、浇筑施工时洞内空气温度、是否通水冷却及其水温的混凝土浇筑施工资料。

3.根据权利要求1所述的城门洞型底板衬砌混凝土施工期最大温度拉应力计算方法，其特征在于，还包括：

步骤3. 分析最大温度拉应力σ_max对温控防裂目标的影响，并采取相应控制措施。

4.根据权利要求3所述的城门洞型底板衬砌混凝土施工期最大温度拉应力计算方法，其特征在于，还包括：

其中，步骤3具体包括如下子步骤：

步骤3-1. 分析衬砌结构温控防裂资料，包含：温控防裂目标与裂缝控制指标、混凝土强度和允许拉应力值、原计算温控措施方案与允许拉应力值；

步骤3-2. 拉应力值对比分析：将计算出的最大温度拉应力σ_max与原计算温控措施方案与允许拉应力值、混凝土允许拉应力值对比，分析检查是否满足要求；

步骤3-3. 措施方案实时改进优化：根据对比分析结果，如果拉应力较小则优化减轻温控措施，如果拉应力超过控制值，则加强温控措施。

5.根据权利要求1所述的城门洞型底板衬砌混凝土施工期最大温度拉应力计算方法，其特征在于：

其中，在步骤2中，当底板衬砌混凝土采用28天龄期设计的强度等级时，需要按照规范换算为90天龄期设计的强度等级；施工期如采用挂帘保温，使得地下洞内空气温度提高，则T_a和T_min应采用提高后洞内的空气温度。