[发明专利]端部自由衬砌板混凝土温控防裂温度应力控制设计方法

权利要求书

1.一种端部自由衬砌板混凝土温控防裂温度应力控制设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.收集端部自由衬砌板混凝土温控防裂计算用资料；

步骤2.分析确定端部自由衬砌板混凝土温控防裂目标和允许温度应力【σ_max】取值；

步骤3.设计温控防裂措施方案，包括如下子步骤：

步骤3-1.分析可变量，拟定多个端部自由衬砌板混凝土温控防裂施工措施方案；

步骤3-2.计算拟定各温控防裂施工措施方案端部自由衬砌板混凝土施工期最大温度拉应力σ_max：

σ_max＝-0.0363×W+0.0465×C+0.0926×E+0.0156×T₀-0.0024×T_g+0.1870×ΔT-1.7377+0.0072×H×T₀+0.0144×H×E+0.0038×H×T_g-0.0534×H×ΔT-0.1018×H²-0.0019×E²+0.0022×W²-0.3370×1/H-0.0001127×T_g²-0.0016637×T_g×T₀+0.00266×T₀²

上式中：W为端部自由衬砌板对角线长度；C为端部自由衬砌板混凝土按90天龄期设计的强度等级；E为围岩变形模量；T₀为端部自由衬砌板混凝土浇筑温度；ΔT为浇筑时洞内气温与冬季洞内最低气温之差；H为端部自由衬砌板混凝土结构的厚度；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；

步骤3-3.在σ_max≤【σ_max】的情况下，依据简单实用经济的原则优选措施方案，供施工应用。

2.根据权利要求1所述的端部自由衬砌板混凝土温控防裂温度应力控制设计方法，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、端部自由衬砌板混凝土断面尺寸、混凝土强度等级的端部自由衬砌板混凝土结构设计资料，包含地质条件围岩变形模量、隧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设计方案、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所述的端部自由衬砌板混凝土温控防裂温度应力控制设计方法，其特征在于：

其中，在步骤2中，是根据设计规范、衬砌结构建筑物的级别、运行期裂缝的危害、安全性和防渗性要求确定温控防裂目标和端部自由衬砌板混凝土允许温度应力【σ_max】取值。

4.根据权利要求1或3所述的端部自由衬砌板混凝土温控防裂温度应力控制设计方法，其特征在于：

其中，在步骤2中，端部自由衬砌板混凝土允许温度应力【σ_max】＝混凝土抗拉强度/抗裂安全系数允许值【K】。