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第一篇 绪论1

第一章 绪论1

§1-1 在混凝土工程中温度应力的重要意义1

§1-2 温度应力的发展过程及类型3

§1-3 控制温度应力、防止裂缝的技术措施4

参考文献5

第二章 混凝土的力学和变形性能6

§2-1 混凝土的微裂缝和破怀机理6

§2-2 混凝土的强度、弹性和极限拉伸10

§2-3 混凝土的体积变形16

§2-4 混凝土的徐变19

§2-5 混凝土的不均匀性23

参考文献25

§2-6 加筋对大体积混凝土温度应力的影响25

第二篇 混凝土的温度场28

第三章 热传导原理及混凝土的热性能28

§3-1 导热方程28

§3-2 初始条件和边界条件29

§3-3 边界条件的近似处理31

§3-4 混凝土的热性能34

§3-5 水泥的水化热35

§3-6 气温和水温39

§3-7 日照40

§3-8 外界温度变化对混凝土温度的影响42

§3-9 计算温度与实测温度的比较46

参考文献47

第四章 混凝土的浇筑温度及水化热温升48

§4-1 混凝土的出机温度48

§4-2 混凝土的浇筑温度49

§4-3 混凝土的水化热温升50

§4-4 计算混凝土温度场的差分法和图解法53

§4-5 两向差分计算的应用实例--基础浇筑块的两向温度分布59

§4-6 混凝土浇筑块的层面散热60

参考文献70

第五章 混凝土的天然冷却71

§5-1 初温均匀分布外温为零时平板的冷却71

§5-2 初温线性分布外温为零时平板的冷却73

§5-3 初温抛物线分布外温为零时平板的冷却74

§5-4 初温为零外温为时间的线性函数时平板的冷却75

§5-5 初温为零外温按余弦变化时平板的温度场77

§5-6 外温任意变化时平板的冷却80

§5-7 两向及三向冷却问题82

参考文献83

§6-1 稳定温度场分析方法84

第六章 坝体稳定温度场84

§6-2 实体重力坝的稳定温度场85

§6-3 宽缝重力坝及带有引水管的重力坝的稳定温度场86

§6-4 渗流对坝体稳定温度场的影响89

参考文献92

第七章 计算混凝土温度场的有限单元法93

§7-1 变分原理考虑泛函93

§7-2 用有限单元法计算稳定温度场95

§7-3 用有限单元法计算不稳定温度场--显式99

§7-4 用有限单元法计算不稳定温度场--隐式107

§7-5 用有限单元法计算简谐变化温度场109

§7-6 用有限单元法求解三维温度场111

参考文献112

§8-1 计算原理113

第三篇 混凝土的温度应力与干缩应力113

第八章 嵌固板的温度应力113

§8-2 水泥水化热引起的温度应力115

§8-3 初始温差引起的温度应力118

参考文献120

第九章 自由板的温度应力121

§9-1 计算原理121

§9-2 水泥水化热及初始温差引起的温度应力125

§9-3 外界温度按简谐变化引起的温度应力--第一类边界条件128

§9-4 外界温度按简谐变化引起的温度应力--第三类边界条件135

§9-5 气温骤降引起的温度应力141

§9-6 寒潮引起的温度应力142

参考文献145

§10-1 基本杆件的温度内力与变形146

第十章 混凝土刚架的温度应力146

§10-2 虚功原理求结构的温度变位150

§10-3 共轭梁法求温度变位152

§10-4 变位法计算刚架的温度应力153

§10-5 柱比法计算刚架的温度应力154

§10-6 力法计算刚架的温度应力156

参考文献158

第十一章 弹性基础梁的温度应力159

§11-1 岩石基础上梁的温度应力159

§11-2 老混凝土基础上梁的温度应力167

§11-3 梁的侧面温度应力169

§11-4 基础梁徐变应力分析的等效温度法170

参考文献172

第十二章 柱状浇筑块的温度应力173

§12-1 弹性温度应力的平面问题174

§12-2 刚性基础上单层浇筑块的温度应力176

§12-3 弹性基础上单层浇筑块均匀冷却时的应力181

§12-4 弹性基础上单层浇筑块的温度应力影响线185

§12-5 分缝间距对基础块温度应力的影响193

§12-6 高浇筑块的温度应力影响线195

§12-7 分缝间距对外温年变化引起的应力影响196

§12-8 棱柱体的温度应力198

§12-9 弹性基础上多层浇筑块的温度应力201

§12-10 刚性基础上多层浇筑块的温度应力212

§12-11 关于浇筑块温度应力的几个特殊问题224

§12-12 关于浇筑块防止裂缝允许温差的参考资料228

参考文献230

第十三章 计算温度应力的有限单元法232

§13-1 概述232

§13-2 位移函数233

§13-3 应变矩阵234

§13-4 初应变235

§13-5 弹性矩阵235

§13-6 刚度矩阵236

§13-7 温度和初应变引起的节点力239

§13-8 节点平衡方程240

§13-9 算例241

参考文献246

第十四章 重力坝和支墩坝的温度应力247

§14-1 实体重力坝的无应力温度场及灌浆温度247

§14-2 空心重力坝的无应力温度场248

§14-3 宽缝重力坝的无应力温度场250

§14-4 重力坝加高时的温度应力251

§14-5 重力坝分期施工时减轻温度应力的措施254

§14-6 重力坝通仓浇筑戌提高灌浆温度时的温度应力255

§14-7 裂缝对重力坝温度应力的影响256

§14-8 支墩坝的温度应力260

参考文献263

第十五章 拱坝的温度应力264

§15-1 概述264

§15-2 拱坝温度应力的试荷载分析法266

§15-3 拱坝作为壳体的温度应力268

§15-4 温度变形的等效荷载282

§15-5 温度变形引起的拱坝膜应力285

§15-6 分析拱坝温度应力的有限单元法289

§15-7 拱坝温度应力的模型试验291

§15-8 拱坝温度应力的观测成果及减轻温度应力的措施295

参考文献298

§16-1 常荷载作用下混凝土的应变299

第十六章 混凝土的徐变与应力松弛299

§16-2 变荷载作用下混凝土的应变300

§16-3 混凝土的应力松弛301

§16-4 长期荷载作用下混凝土的侧向变形302

§16-5 复杂应力状态下混凝土的变形303

§16-6 关于徐变度的试验资料和经验公式303

§16-8 关于非均质弹性徐变体及混合边界条件的两个定理303

§16-7 关于均质弹性徐变体的两个定理307

§16-9 计算徐变温度应力的松弛系数法311

§16-10 松弛系数的计算312

§16-11 徐变应力分析的初位移法316

§16-12 徐变应力分析的初应变法320

§16-13 初应变计算方法323

§16-14 晚龄期混凝土简谐应力分析325

§16-15 晚龄期均质混凝土结构中温度应力的松弛和变化330

§16-16 晚龄期非均质混凝土结构中的弹性徐变应力332

§16-17 混凝土徐变引起的拱坝应力重新分布335

§16-18 弹性徐变基础梁的应力重新分布340

参考文献344

第十七章 水工隧洞运行期的温度徐变应力345

§17-1 计算模型的选择345

§17-2 水工隧洞的温度场346

§17-3 水工隧洞的弹性温度应力349

§17-4 水工隧洞的徐变温度应力351

第十八章 管道及坝内孔口的温度应力356

§18-1 在轴对称温度作用下管道内的应力356

§18-2 管道过水内温骤降引起的温度应力357

§18-3 在正弦变化的准稳定温度作用下管道内的应力360

§18-4 水化热在管道内引起的应力362

§18-5 坝内圆形孔口的温度应力--温度为半径的幂函数365

§18-6 坝内圆形孔口的温度应力--温度为时间的余弦函数367

参考文献372

第十九章 混凝土和钢筋混凝土结构的干缩应力373

§19-1 湿度场的计算及混凝土的干缩特性373

§19-2 混凝土板的干缩应力375

§19-3 钢筋混凝土板的干缩应力376

§19-4 对称配筋混疑土板的干缩应力377

§19-5 非对称配筋混凝土板的干缩应力379

§19-9 钢筋混凝土板的温度应力381

参考文献383

第二十章 混疑土裂缝的发展384

§20-1 裂缝发展的临界条件384

§20-2 内部裂缝发展的临界荷载386

§20-3 表面裂缝发展的临界荷载387

§20-4 圆孔边缘裂缝发展的临界荷载388

§20-5 钢筋阻止裂缝扩展的作用389

§20-6 内聚模量的试验方法390

参考文献390

第四篇 控制温度防止裂缝的技术措施392

第二十一章 坝体分缝分块392

§21-1 横缝形式和间距392

§21-2 纵缝形式和间距393

§21-3 浇筑层厚度397

§21-4 浇筑块形状及结构形式400

§21-5 相邻坝块高差的控制402

参考文献407

第二十二章 混凝土的水管冷却409

§22-1 概述409

§22-2 二期冷却计算410

§22-3 一期冷却计算416

§22-4 水管排列方式的影响426

§22-5 用有限单元法计算水管冷却效果429

§22-6 影响冷却效果的几个因素431

§22-7 冷却水管施工运用中的几个主要问题434

§22-8 用拔除塑料管代替冷却钢管438

参考文献440

第二十三章 混凝土的预冷441

§23-1 概述441

§23-2 冷却拌和水和掺冰屑442

§23-3 预冷骨料444

§23-4 浸水式预冷厂450

§23-5 气冷式预冷厂453

§23-6 喷水与气冷混合式预冷厂454

参考文献458

§23-7 真空汽化法预冷厂458

第二十四章 冷却方法的选择及制冷容量的计算460

§24-1 概述460

§24-2 冷却方法的选择460

§24-3 制冷容量的计算462

参考文献466

第二十五章 混凝土的保温和养护467

§25-1 概述467

§25-2 混凝土坝的表面保温468

§25-3 砂层保温472

§25-4 积水保温474

§25-5 早期养护476

参考文献477

§26-2 冬季施工的设计原则479

§26-1 概述479

第二十六章 混凝土的冬季施工479

§26-3 冬季施工中的若干技术问题480

§26-4 浇筑块早期的蓄热保温计算482

参考文献485

第二十七章 防止裂缝措施的综合分析486

§27-1 概述486

§27-2 抗裂安全度分析486

§27-3 工程实例489

§27-4 提高混凝土抗裂安全度的途径490

参考文献490

附录1 国外混凝土坝裂缝概况491

附录2 国外一些混凝土坝温度控制情况497

附录3 国外混凝土坝分缝分块情况及接缝灌浆温度498

附录4 国外混凝土坝冬季施工实例500