混凝土结构温控设计优化研究
陈建军，。杨文海z。郭利霞z
(1．水利部水利水电规划设计总院，北京100011；2．华北水利水电学院，河南郑州450011)
摘要： 温控措施的实施对混凝土施工进度、混凝土质量和成本都存在影响，为保证混凝土质量和施工进度，节约投资，有必要
对混凝土温控措施进行优化设计研究。采用数值仿真的方法，得到温控措施成本与工期、质量的非线性数学关系，建立温控措施
优化设计数学模型。工程实例应用表明：温控措施优化设计对节省工程成本效果明显，提高了工程施工效率，保证了工程质量。
关键词： 温控；优化设计；成本
中图分类号： TU528．064 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2013)04—001 1-04
Optimization study on design of temperature control of concrete construction
CHENJian-jan ，YANGWen-hai。，GUOLi-xia。
(1．Water Resources and Hydropower Planning and Design General Institute，Beijing 10001 1，China；2．Faculty ofWater
Conservancy Engineering，North China University ofWater Conservancy and Electric Power，Zhengzhou 45001 1，China)
Abstract： Temperature control measures has a significant effect on concrete，in addition to increase project investment，it influences
construction progress and quality．Design of temperature control measures Was studied to make sure shorter time，lower cost and higher
quality．With the application of simulation，the relationships between time and cost，quality and cost were obtained，the mathematics model
oftheir synthesis optimization was built considering time，cost and quality．The result ofengineering application showed that，the design of
temperature control could save cost，improve construction eficiency and ensure engineering quality．
Key words： temperature control；optimization study；cost
0 引言 定在限定质量和工期的条件下工程所必须的最低费用。
混凝土结构开裂一直是工程界的一大难题，为防止或
减少裂缝的产生，对混凝土结构实施温控是必要的，温控
设计已成为现行设计规程、混凝土设计及施工规范要求的
重要环节。混凝土温控措施选择的得当与否直接关系到工
程成本、质量和进度，温控措施的投资成本、温控措施对施
工进度的影响及工程质量之间存在着对立又统一的关系。
理论上来说，无论工期多么紧张，实施温控措施的混凝土
质量标准都不应该改变或降低，实际上为加快工程进度
(高温季节施工、低温季节施工)，工程质量(耐久性)不可
避免会有影响。研究表明[1-4]：春秋季节浇筑混凝土，简单的
温控措施(表面保温)就能保证工程耐久性；高温季节浇筑
混凝土，可能导致工程质量的降低，而且还将增加实施温
控措施的费用；薄层短间歇期浇筑混凝土，混凝土散热面
大，内外温差小，温度变形小，简单温控措施即可，厚层短
间歇期浇筑，温控难度增大，温控实施费用增加。
为提高工程耐久性，从温控措施实施角度出发，探讨
温控措施成本、对工程进度质量的影响之间的辩证关系，
采用三维仿真计算的方法进行温控设计优化研究，以便确
收稿日期：2012—10—14
基金项目：国家自然科学基金(51 109081)
1 施工过程仿真计算理论
施工过程仿真计算可以模拟混凝土浇筑时间、人仓温
度、层间间歇时间、模时间、模板种类、表面保温措施、风速
和气温以及日照环境影响因素、封拱次数、蓄水过程、寒潮
冷击、浇筑仓面度汛过水、混凝土热学和力学特性参数随
龄期的变化等影响因素作用下混凝土温度、应力场发展，
以便确定混凝土开裂的时间及空间分布，判断裂缝出现的
几率。主要计算理论有：
1．1 热传导方程[5]
在计算域R内任何一点处，不稳定温度场r(x，Y， ， )
须满足热传导连续方程：
一OT f + l 十 十+ 』1+ (v(

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