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针对服役期水工混凝土在“早期控温、后期保温”措施下温度不可控的现状。为减小表层混凝土内外温差，预防温度裂缝的发生，提出了对服役期水工混凝土进行主动控温的方法，考虑到调控过程中涉及的温湿耦合问题，以温湿应变最小原则为衡量标准，就控温系统中的控温管道埋设深度、间距以及调控温度等进行了研究。研究结果表明主动控温能够有效减小环境温度骤降带来的不利应变，同时调温管道埋设深度与间距在0.3m左右，调控温度在最大温度降幅36.5%时，调控过程中的温湿应变最小，控温效果最佳。

为了定性、定量研究钢筋对混凝土结构整体导热性的影响,采用复合形法并结合有限元数值模拟分析了配筋率及钢筋布设方式对混凝土导热性的影响规律,进而基于Weiner-bound模型,引入参数μ1、μ2作为表征上下限数值对钢筋混凝土有效导热系数的权重,发展了一种考虑不同方向配筋率影响的混凝土导热系数模型。研究表明:钢筋混凝土的导热性随着配筋率的增大而增大,钢筋的布设方式对混凝土导热性的影响同样明显。当竖向钢筋的配筋率从0%增长到8.038 4%时,竖向导热系数λz最大增幅为64.52%,而平面正交方向的导热系数增幅仅为15.34%,这说明在相同配筋率的条件下,平行于热流传导主向布置的钢筋对于结构整体的导热性提升较大,而垂直于热流传导主向布置的钢筋对于结构导热性提升相对较小。不同方向布置的钢筋对于导热张量主元的影响程度不一,使得钢筋混凝土的导热性呈现出各向异性。将钢筋混凝土模型实测数据与模型预测值相对比,两者数据偏差基本在±10%以内,模型适应性强,可用于考虑不同方向配筋率的钢筋混凝土导热系数预测。

提出了一种大体积混凝土温度智能补偿方法,并通过室内试验验证了该方法用于大体积混凝土温度智能调控的可行性.该方法是在混凝土靠近其竖向边界部分埋设与温度补偿设备相连接的竖向温度补偿管道,通过温度补偿设备调节温度补偿管道内水温以对混凝土内部温度进行升温或降温调控.该方法可以在有效降低施工期及运行期大体积混凝土内外温度梯度,达到降低混凝土表面温度应力,防止混凝土表面裂缝的目的.结果表明:在温度补偿系统的调节下,大体积混凝土对温度补偿管道内水温变化反应迅速,混凝土内部温度变化趋势与调节水温度的升降变化一致,在同等条件下,表面覆盖有聚氨酯保温层的大体积混凝土试件受环境温度影响更小,内部温度调控效果明显.试验研究结论说明该方法能够有效控制大体积混凝土内外温度梯度,有效防止大体积混凝土表面裂缝的产生.

温度变化可引起结构内力的变化，导致混凝土裂缝；对结构引起的应力重新分布，随着温度而变化。温度变化引起的应力甚至超过其它荷载应力，尤其是在结构温度急剧变化时，将产生很大的拉应力，而导致混凝土的开裂破坏。因此通过数值模拟计算对大坝面板混凝土进行抗裂分析，依据面板混凝土的浇筑进度计划用方程有限元格式，选择格式中权函数及解的稳定性进行温度应力数值计算，得到不同时段不同工况下面板混凝土的温度场与温度应力值，从而得到降低混凝土面板开裂风险的措施。

本书阐述了混凝土保温保湿理论，通过对大体积混凝土温湿耦合理论的实验研究。提出了混凝土保温保湿的新方法、新材料和施工工艺，并结合仿真计算和模型分析，论证了聚氨酯保温保湿材料的性能特点，通过工程实例，完善和创新了混凝土保温保湿新技术。

碾压混凝土坝表面防护是防止表面裂缝的重要措施，通过现场试验和计算分析，为工程提出合理的保温保湿方案提供了依据，进而研究了喷涂聚氨酯的碾压混凝土坝的施工仿真，并和实测结果进行了对比，研究表明：在大坝表面喷涂聚氨酯泡沫材料具有良好的保温保湿效果，施工仿真分析和实测结果吻合良好。

水工混凝土裂缝不仅会影响工程结构的外观与正常运行，还可能影响工程安全及耐久性，缩短工程的寿命。本文通过理论与实证研究，结合水工大体积混凝土的湿热传导特性研究，通过工程实践中的反复试验与研究，提出了水工混凝土表面喷涂聚氨酯泡沫保温保湿有效防止早期裂缝的混凝土防裂设计新思路。研究表明：在大坝表面喷涂聚氨酯泡沫材料不仅具有良好的保温保湿效果，而且能使喷涂的聚氨酯泡沫材料与大坝混凝土达到“无缝贴接”状态，达到永久保温保湿效果，有效地防止了大坝混凝土的裂缝。

选用合适的保温保湿材料以及实施方案，可以有效地减少混凝土裂缝的发生，提高大坝工程质量，本文对比分析了几种常用的保温保湿材料的特点；并在一处自然环境条件相近的坝址，进行了不同材料的现场保温保湿试验，通过试验选定聚氨酯保温保湿材料；以此为基础进行新疆山口水电站不同厚度保温保湿材料条件下的坝体温度，应力有限元计算，结果表明，当保温层厚度较小时，增加保温层厚度可以使保温效果显著提高，但是当厚度大于一定值后，保温效果上升不明显，从而为工程选定喷涂5cm厚度聚氨酯的保温保湿方案提供了依据。

新疆石门子水库工程是建在高寒强震弱基上的100m以上的碾压砼薄拱坝，坝址日平均温差18℃。年平均气温4.1℃。为减缓砼温度梯度，防止过高的温度应力，防止施工期严冬季节发生温降裂缝，坝体表面喷涂聚氨酯保温材料。