第３０卷第１期２０１２年１月水电能源科学ＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＰｏｗｅｒＶｏｌ．３０Ｎｏ．１Ｊａｎ．２０１２文章编号：１０００－７７０９（２０１２）０１－０１７０－０５大型泵站混凝土底板冷却水管布置方案研究陈伟１，张燎军１，卢斌１，白莉萍２，张洋２，陈亚军２（１．河海大学水利水电学院，江苏南京２１００９８；２．徐州市水利建筑设计研究院，江苏徐州２２１００２）摘要：针对泵站混凝土底板浇筑后早期表面易产生拉应力、“由表及里”开裂风险的问题，利用非线性有限元软件ＭｉｄａｓＦＥＡ研究了埋设有冷却水管的泵站底板三维非稳定温度场，分析了冷却水温、通水流量、水管材质、管径、管距及单根水管长度对冷却效果的影响，并综合考虑冷却效果和工程成本，提出了较为合理、经济的布置方案。关键词：混凝土底板；冷却水管；冷却效果；布置方案；ＭｉｄａｓＦＥＡ中图分类号：ＴＶ３３１；ＴＰ３０１文献标志码：Ｂ收稿日期：２０１１－０８－０８，修回日期：２０１１－１０－１１作者简介：陈伟（１９８７－），男，硕士研究生，研究方向为水工大体积及薄壁混凝土结构温控防裂，Ｅ－ｍａｉｌ：Ｔｉｍｉｄ－Ｒａｂｂｉｔ＠Ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍ南水北调东线工程睢宁二站混凝土底板顺河向长３３．５ｍ、横河向宽３１．８ｍ、竖直向厚１．５～３．３ｍ，底板尺寸超过了《泵站设计规范》的规定［１］，因而施工期泵站底板的温控防裂十分重要。水管冷却为目前大体积混凝土温控防裂最常用、有效的技术之一。但由于混凝土内部产生的水化热、混凝土表面与空气的热交换、水管中冷却水的流动、水管水温沿程的不断变化，使混凝土温度场成为非常复杂的三维非稳定温度场［２～４］。鉴此，本文利用三维高度非线性有限元软件ＭｉｄａｓＦＥＡ模拟和计算了大尺寸混凝土底板埋设冷却水管的温度场，深入研究了冷却水温、通水流量、水管材质、管径、管距及单根水管长度对冷却效果的影响，为大体积混凝土结构设计和计算提供了参考依据。１计算理论与方法１．１混凝土非稳定温度场控制方程取混凝土温度场计算域Ｒ内任意一点（ｘ，ｙ，ｚ）不稳定温度场Ｔ须满足热传导控制方程［５］：Ｔτ＝λρｃ２Ｔｘ２＋２Ｔｙ２＋２Ｔｚ（）２＋θτ（ｘ，ｙ，ｚ）∈Ｒ（１）式中，τ为时间；λ为混凝土导热系数；ρ为混凝土密度；ｃ为混凝土比热容；θ为混凝土的绝热温升。１．２冷却水管的模拟及计算原理本文利用Ｍ...
