大型渡槽结构运行期保温设计研究

李国会 卢玲 李海枫

摘 要：渡槽属于典型空间薄壁結构，对外界温度变化很敏感，采取表面保温措施可有效改善槽身结构温度应力分布进而防止表面裂缝产生。目前，坝工领域中常用的表面保温能力计算方法对渡槽保温问题虽然具有借鉴意义但不可直接套用，故渡槽保温问题需要单独研究。为此，从渡槽结构温度荷载出发，提出一个基于混凝土结构温度及温度应力分析的渡槽保温设计计算方法。以某Ｕ 形渡槽为例进行分析，结果表明：在槽身直墙段与圆弧段０～４５°的外表面铺设５．０ ｃｍ 厚聚氨酯泡沫塑料保温材料后，槽身应力状态得到较大改善，温升时内壁环向和纵向均不出现拉应力，温降时外壁环向和纵向应力较未设置保温措施时有所降低，槽身内外壁应力状态满足设计规范要求。工程案例研究的保温设计计算方法可用于渡槽运行期保温设计，进而确定铺设范围及保温层厚度等保温设计关键参数。

关键词：渡槽；温度荷载；保温设计；保温效应模拟

中图分类号：ＴＶ６７２＋ ．３ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２３．１２．０２７

引用格式：李国会，卢玲，李海枫．大型渡槽结构运行期保温设计研究［Ｊ］．人民黄河，２０２３，４５（１２）：１５２－１５６．

０ 引言

渡槽属于典型空间薄壁结构，进入运行期后，渡槽对外界温度变化很敏感，日温度变化、温度骤升骤降、太阳辐射等都会对槽身的温度分布带来很大影响，会在局部产生较大温度应力，采取表面保温措施可有效改善渡槽结构应力分布进而避免表面裂缝产生［１－４］ 。关于混凝土结构保温问题，朱伯芳院士［５］ 以大坝混凝土浇筑块为例，提出了一套在单向及双向散热条件下的表面保温能力计算方法，在大坝浇筑块中得到广泛应用。虽然该方法对渡槽保温问题具有借鉴意义［６－７］ ，但考虑到渡槽属于空间薄壁结构，又是钢筋混凝土结构，与素混凝土结构特别是大体积混凝土结构相比，在温度应力方面差别很大，故渡槽保温问题需要单独研究。