在满足工程要求的前 提下 ，优选温控参数 ，可 以大 幅度提高工程效益 ，节约社会资源 ，但是 目前没有通用性 强的大体积混凝 土温控参数优选数学模型 ，温控参数 还只能凭 经验设计 选取 ，以致温控方 案 的选 取并非 是相对造 价最低 的最优方案 ，因而不利于控 制工程建设成本 。鉴于此 ，对大体积混凝 土温控参数优选数 学模型进行研 究 ，首 次推导出了考虑水管 间距 、冷却水温沿程变化 和流量 等影响 的无热源 和有热源混 凝土平 均温度计算 公式 ，进而提 出了以大体 积混凝土温控措施总费用为 目标 函数 ，以破坏强度 准则为 约束方程 的温控参 数优选数 学模型 ，并编制 了求解该模型的遗传算法程序。实例计算表明：该模型简捷、高效，计算结果合理 ，可为工程的温控设计提供参考。 同时 ，模型 的通用性和实用性都较强 ，便于在工程 中运用 。 关键词 ：大体积混凝土 ；温控措施 ；数学模 型 ；遗传算法 ；冷却水管 中图分类号 ：TV315 文献标志码 ：A 文章编号 ：1001—5485(2015)08—0126—05 1 研 究背景 对大体积混凝土结构进行温度控制，已有几十 年的历史 。温度控制涉及多个学科知识 ，其 主要措 施有表面喷雾 、流水养护 、预冷骨料和冷却通水等。 在满足工程需要 的前提下 ，可供选择的温控方案有 很多，其产生的温控费用是不一样的，在大体积混凝 土结构中该问题尤为突出，因浇筑方量很大 ，优选混 凝土温控参数 ，可以显著降低工程成本 ，节约社会资 源。国内外许多学者对大体积混凝土温控参数优选 进行 了深入 的研究。丁宝瑛等¨将非线 性规划理 论应用到温控优化设计中，采用 网格法和复形法对 如何 选择 混凝 土浇筑 块基 础温差 这一 问题 进行 了深 入研究。后来 ，王正 中 在其研究 的基础上 ，通过 对温度仿真计算结果的 回归分析 ，拟合出了均匀温 差应力系数和非均匀温差 的应力的经验公式 ，以强 度控制标准为约束条件对控制混凝土基础温差的温 控措施进行 了优化。李荣湘等_3提 出了适用于在 温控优化 中求解温度场的分解迭加法，将实际温度 场划分为一系列平均温度场 ，然后逐个进行降温计 算。任智 中 在不同部位 的混凝土 浇筑块采用不 同的温度控制标 准，对浇筑块尺寸、浇筑 间歇时间、 保温板厚度等因素进行了优化。文献 [5]通过大量 的数值仿真计算 ，对具体工程中的各种温控措施进 行了系统的研究 ，得出了一批很有价值 的成果 。E． M．R．Fairbairn等 采用遗传算法对大体积?昆凝土 的温度控制进行了优化。过去的研究都是在特定工 程下优选温控参数 ，不便于推广到其他工程中应用 ， 因此，工程中设计出的温控方案，并不是以相对造价 最低为原则设计出来 的，而是单纯以经验设计 的可 行性方案 ，不利于控制工程建设成本。本文所提 出 的温控参数优选数学模型 ，不仅能够快速设计 出最 优温控方案 ，而且 可 以应用到任何工程 中，通用性 强。为了建立温控参数优选数学模型 ，考虑水管 间 距 、冷却水温沿程变化和流量等对混凝土平均温度 的影 响，首次推导出了在通水冷却条件下无热源 和 有热源混凝土平均温度的 2个计算公式 ，然后以温 控措施的总费用最低作为优选 目标 ，以混凝土的破 坏强度准则为约束方程 ，建立 了大体积混凝土温控 参数优选数学模型。模型的求解是一个非线性优化 问题 ，方法有很多种 ，本文在算例中选用效率较高的 遗传算法进行求解 ，通过 自编程序计算表 明，该方法 简捷 、高效 ，计算结果合理 ，可 以为工程 的温控设计 提供参考。

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