大面積混凝土結構溫度收縮應力與裂縫控制及動力分析.pdf

1、混凝土結構的裂縫控制一直是建筑工程中普遍關注的問題，特別是最近30年來，結構形式日趨復雜，結構規(guī)模日趨宏大，超長超大現(xiàn)澆施工的鋼筋混凝土結構大量出現(xiàn)，再加上泵送商品混凝土施工工藝廣泛采用，使得溫度收縮作用引起的變形裂縫問題日益突出。一些大型場館、立體車庫、航空站樓及多層廠房等工業(yè)與民用建筑，由于使用功能、施工過程及結構整體性等方面的要求，結構平面尺寸往往超過規(guī)范限定值而不設伸縮縫，這類結構稱為大面積混凝土結構。如何采取設計和施工技術規(guī)范

2、控制該類結構的裂縫在規(guī)范允許范圍內，保證其正常工作是當前工程領域內迫切需要解決的、高難度的研究課題，本文以實際工程為背景，開展了大面積混凝土結構溫度收縮應力與裂縫控制的研究，并對結構進行了動力分析，主要工作及成果如下: 1、對大平臺工程進行了一年的觀察測試，通過實驗室對工程使用的混凝土基本材料性能隨齡期變化的標準實驗和對大平臺預埋元件的監(jiān)測記錄分析對比，得出了測試數(shù)據擬合的混凝土強度、彈性模量、收縮徐變等材料參數(shù)隨齡期變化的曲線

3、，并通過數(shù)據擬合給出計算公式。 2、分析了溫度收縮應力的影響因素。目前使用的泵送商品混凝土中，最主要的影響因素是混凝土的收縮，找到混凝土的收縮規(guī)律，提出控制收縮的有效方法是施工期間留設后澆帶，按照收縮應力小于允許應力的條件，確定后澆帶的留置數(shù)量和留設間距，討論了后澆帶處連續(xù)鋼筋對約束拉力的影響，提出后澆帶封閉的最適宜時間是混凝土澆注40天，這樣，混凝土在封閉前大約完成50％的收縮，可以有效地減小溫度收縮應力。 3、研究豎

4、向構件的約束對溫度應力的影響，提出合理的方案是釋放約束，將梁柱的固定連接改為鉸連接，由溫差產生的應力可以降低60％。豎向構件柱子的側向剛度變化對溫度應力也會產生影響，柱子截面尺寸增大2.5倍，溫度應力增大4-5倍，側向位移減小2.3倍，通過增大柱子截面來減小結構側移的方法是不可取的。 4、分析裂縫開展的機理及裂縫寬度的計算理論，軸心受拉構件和受彎構件開裂前后剛度的變化，在不同的約束條件下，隨著荷載的變化，從第一條裂縫的產生到形成

5、穩(wěn)定裂縫的發(fā)展過程以及混凝土強度的變化關系式。 5、研究作用于大面積混凝土結構的荷載，溫度收縮荷載是主要荷載，由于混凝土自身特性，從材料的線性和非線性對比分析結構的內力及變形，結構在正常使用狀態(tài)下，大部分構件都已開裂而進入非線性狀態(tài)，鋼筋并未屈服仍在彈性狀態(tài)下工作，用彈塑性分析結構的內力和變形才能反映結構的實際工作狀態(tài)，現(xiàn)場測試數(shù)據與非線性有限元計算結果吻合較好，說明選取模型合理，計算可靠。 6、對大面積混凝土結構進行抗