大型渡槽結構運行期保溫設計研究

李國會 盧玲 李海楓

摘 要：渡槽屬于典型空間薄壁結構，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構溫度應力分布進而防止表面裂縫產生。目前，壩工領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研究。為此，從渡槽結構溫度荷載出發，提出一個基于混凝土結構溫度及溫度應力分析的渡槽保溫設計計算方法。以某Ｕ 形渡槽為例進行分析，結果表明：在槽身直墻段與圓弧段０～４５°的外表面鋪設５．０ ｃｍ 厚聚氨酯泡沫塑料保溫材料后，槽身應力狀態得到較大改善，溫升時內壁環向和縱向均不出現拉應力，溫降時外壁環向和縱向應力較未設置保溫措施時有所降低，槽身內外壁應力狀態滿足設計規范要求。工程案例研究的保溫設計計算方法可用于渡槽運行期保溫設計，進而確定鋪設范圍及保溫層厚度等保溫設計關鍵參數。

關鍵詞：渡槽；溫度荷載；保溫設計；保溫效應模擬

中圖分類號：ＴＶ６７２＋ ．３ 文獻標志碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２３．１２．０２７

引用格式：李國會，盧玲，李海楓．大型渡槽結構運行期保溫設計研究［Ｊ］．人民黃河，２０２３，４５（１２）：１５２－１５６．

０ 引言

渡槽屬于典型空間薄壁結構，進入運行期后，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，會在局部產生較大溫度應力，采取表面保溫措施可有效改善渡槽結構應力分布進而避免表面裂縫產生［１－４］ 。關于混凝土結構保溫問題，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構，又是鋼筋混凝土結構，與素混凝土結構特別是大體積混凝土結構相比，在溫度應力方面差別很大，故渡槽保溫問題需要單獨研究。