混凝土空心结构温度场半经验半理论温度分布计算式中指数的取值研究

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发布时间：2021-09-18

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混凝土空心结构温度场半经验半理论
温度分布计算式中指数的取值研究
向敏，李玉玉
(石家庄铁道大学土木工程学院，河北石家庄050043)
摘要：被广泛采用的混凝土空心结构温度场半经验半理论公式法的温度分布计算式为指数形式，但指数
。的计算方法尚不成熟。本文由热传导理论推导出了指数t／．的解析计算式，通过分析前人大量的现场
实测数据给出了解析式中系数7的取值为0．85，并验证了其取值的可靠性。
关键词：热传导理论温度分布半经验半理论公式法
中图分类号：TU111．1 文献标识码：A DOI：10．3969／j．issn．1003—1995．2014．08．03
目前在混凝土空心结构温度场的研究中，半理论
半经验公式方法因其具有温度分布函数简明、便于处
理、满足工程要求的足够精度等优点，为国内外众多学
者所接受。半经验半理论公式法，即以指数形式表示
的混凝土空心结构的温度分布计算式
= roe⋯
式中：为计算点距混凝土空心结构受太阳辐射表面
的距离，m；为处的温度；为内外壁表面的温
差；a为指数。
从上式可以看出，如果知道壁板内外温差以及
指数n的解析计算方法，就能求解出距壁板受热表面
任意距离的温度值。壁板内外温差可以通过
太阳辐射理论计算或者通过现场测试很方便地确定。
而关于指数。值的确定目前大多通过现场大量复杂的
测试数据拟合得到。由于现场施工过程的影响和对高
墩大跨结构测试的不易，从而使取得的现场测试数据
往往不尽人意，拟合得到的指数。值并不精确。但指
数。值对混凝土空心结构的13照温度效应有非常明
显的影响，所以进一步探讨指数n的取值问题十分
必要。
本文旨在通过热传导理论推导出温度分布计算式
中。值的解析计算式，同时通过分析前人大量的现场
实测数据给出解析计算式中系数的取值，并验证取值
的可靠性。
收稿日期：2014．O1．23；修回日期：2014-04—20
作者简介：向敏(197O一)，男，山东威海人，副教授，硕士。
1 由热传导理论推导指数0的理论计算式
半经验半理论公式法：指数形式表示的温度分布
计算式 =roe⋯ ，是由半无限体在周期性热作用下
的热传导方程解函数 = Toe ·sin( r —
(【，／2o )变异而得的(其中：n 为导温系数也称作
热扩散率或热扩散系数，m ／s；tr为日照升温过程时
间，h)。由于此式在计算上不简便，应力分析中更难
以处理，加之实际混凝土结构也并非是一个很厚的半
无限体，而周期性热波动也并非完全是谐波形式，因此
计算结果往往与实测有较大