米永刚[1]2008年在《大体积混凝土配比优化设计及裂缝控制技术研究》文中提出大体积混凝土裂缝是困扰建筑业多年的质量通病,如裂缝较多、较深,将直接影响结构安全。这些大体积混凝土结构,由于外荷载引起裂缝的可能性较小,而由水泥水化过程中释放的水化热引起的温度变化和混凝土收缩产生的温度应力是产生裂缝的主要原因,是在大体积混凝土结构施工中要解决的重要问题。在大体积混凝土中,温度应力及温度控制具有重要意义,这主要是由于两方面的原因:首先,在施工中混凝土常常出现温度裂缝,影响到结构的整体性和耐久性;其次,在运转过程中,温度变化对结构的应力状态具有显着的不容忽视的影响。我们遇到的主要是施工中的温度裂缝。本文主要从以下几方面进行了深入的研究和探讨:(1)大体积混凝土裂缝产生的机理及原因分析;(2)从组成原材料材质:水泥品质、沙石颗粒级配、外加剂掺量、粉煤灰掺量等对西安市田王S10工程C20混凝土配比进行了优化;(3)对大体积混凝土温度进行预测、并对大体积混凝土温度场进行理论分析计算、大体积混凝土温度应力计算、大体积混凝土测温系统;(4)通过配比优化和温度应力计算,得出混凝土中粉煤灰最佳产量25%,以及不产生裂缝须保证混凝土内外温差小于12℃。
张亚鹏[2]2007年在《高层建筑基础大体积混凝土仿真与温度裂缝控制研究》文中进行了进一步梳理随着我国高层建筑的兴起,基础底板大体积混凝土的温度裂缝问题日益突出。本文从微观力学和断裂力学的角度分析了混凝土的开裂机理,找出了影响高层建筑基础大体积混凝土开裂的主要影响因素。结合工程实例,运用ANSYS有限元软件,对高层建筑基础大体积混凝土的温度场及温度应力进行热—结构耦合分析,并对有限元分析中基本参数和边界条件的确定做了初步探讨;分析了水化热系数m对温度场的影响,通过与实测数据的对比,确定了高层建筑基础大体积混凝土水化热系数较适宜的取值范围;分析了地基散热对混凝土温度场的作用,提出了考虑混凝土弹性模量变化和地基约束的温度应力计算模型。通过对数值模拟计算结果的分析,确定了温度裂缝控制关键点和温度荷载作用下构造钢筋的配置原则,提出了高层建筑基础大体积混凝土温度构造钢筋的配置位置、配筋范围以及钢筋加密区范围,为结构设计提供了理论依据。针对大体积混凝土的特点和温度场、温度裂缝控制的要求,以混凝土中心最大温升为目标函数,以混凝土抗压强度和抗裂指标为主要约束条件,建立了高层建筑基础大体积混凝土配合比优化数学模型,应用遗传算法对该模型进行求解,得到了满意的大体积混凝土配合比,并在实际工程中得到验证。
苟季[3]2008年在《大体积混凝土水化热对结构的影响研究》文中进行了进一步梳理大体积混凝土最早应用于水利工程,但是随着社会经济水平的发展,大体积混凝土已广泛应用于土木工程领域的高层和超高层建筑、大跨度桥梁结构和工业建筑等结构中。本文在总结别人研究的基础上,介绍了大体积混凝土研究的发展情况,土木工程大体积混凝土的特殊性,温度场和应力场的有限单元法以及大体积混凝土的温度裂缝控制措施。并利用大型有限元软件ANSYS分析了以下问题:混凝土水化热温度随结构厚度的变化规律;分层浇筑对大体积混凝土水化热温度的影响;大体积混凝土内部温度场分析;地基约束对建筑基础温度应力的影响;梧州云龙大桥承台的仿真分析计算;某高层建筑筏板基础仿真分析计算。通过对以上内容的分析研究,得到如下结论:混凝土板厚度越大,水化热温升越高,出现最大温度时间越晚;分层浇筑可以有效的降低混凝土的水化热温升,减小混凝土内外温差,控制温度裂缝产生;混凝土中心区域温度高,靠近表面温度较低但是温度梯度大;结构表面系数越大,混凝土温升越大。并给出了以结构表面系数为自变量,混凝土最大水化热温升值的计算公式;地基对基础的约束可以直接影响到温度应力的大小。在地基上设置滑动层,减小地基对基础的约束,可以减小大体积混凝土水化热温度应力。通过两个工程实例的仿真分析,探讨了温度裂缝控制措施在实际工程中的应用,为施工裂缝控制提供理论依据。
江昔平[4]2012年在《大体积混凝土温度裂缝控制机理与应用方法研究》文中研究表明大体积混凝土温度裂缝问题一直是工程界长期关注，并致力于迫切解决的重要课题之一。本文在前人工作基础上，从理论和应用两个角度出发，对大体积混凝土温度裂缝控制机理与应用方法进行了深入研究，主要内容如下：（1）对大体积混凝土温度裂缝产生的机理主要从以下几个方面进行了研究，首先分析了大体积混凝土裂缝控制关键因素;然后对温度应力和约束变形进行了分析研究，总结出大体积混凝土结构在内、外约束作用下温度应力计算公式，阐述了约束对徐变松弛、弹性模量的影响。最后对大体积混凝土结构徐变应力进行了分析，建立了单向应力作用下的应力增量—应变增量关系式。（2）针对现行《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）某些方面存在不足，提出在大体积混凝土配合比优化设计时，将一定比例的乳化沥青混合料掺入到大体积混凝土中作为外加剂，对掺有乳化沥青、粉煤灰和化学纤维的新型复合式大体积混凝土进行了原材料优选和配合比优化设计。对新型复合式大体积混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、静力受压弹性模量、轴向拉伸变形进行了力学性能试验，得出了一些有价值的结论和建议。（3）根据“抗—放”原理，建立了“抗—放”结合弹性滑动模型，并进行了力学分析和计算。针对弹性滑动模型在深部矿井井壁大体积混凝土裂缝控制研究领域存在的一些空缺，分析了深部冻结井壁高性能大体积混凝土的水化性能、温度状况和温度应力情况，构造出高性能大体积混凝土井壁温度场数学模型，建立了高性能大体积混凝土井壁变形基本微分方程，并将高性能大体积混凝土井壁裂缝控制新技术应用到工程实践中，得到了较好的社会效益和经济效益。（4）大体积混凝土温度场属于不稳定温度场。由于大体积混凝土浇筑层方向尺寸远小于水平方向尺寸，只有在厚度方向才能表现传热，大体积混凝土比较适合采用差分法进行计算;通过分析大体积混凝土热传导原理及热传导方程的边界条件，建立了大体积混凝土一维温度场有限差分法的计算模型，并结合具体工程进行了一维温度场有限差分法计算。（5）针对传统大体积混凝土温度裂缝控制中所使用冷凝管存在一些问题，结合“抗—放”原理，根据铝塑管特点，对埋设铝塑管的大体积混凝土裂缝控制方面的关键技术进行了系统研究。主要有铝塑管作为冷却水管的设计要求，铝塑管作为冷凝管时混凝土流变模型的建立，在温度应力作用下，大体积混凝土中铝塑管的应力应变关系，并对施工中铝塑管抗浮问题进行了分析验算。（6）分析了大体积混凝土温度裂缝控制采用变形缝的不足，提出了在大体积混凝土内部埋设铝塑管作为内部变形管道，起到了控制温度裂缝和保证大体积混凝土结构整体性的双重作用。针对大体积混凝土中埋设铝塑管可能导致截面削弱等问题，对埋设铝塑管垂直方向、顺着铝塑管方向的大体积混凝土进行了等效惯性矩和等效宽度计算，对铝塑管柔性释放缝变位进行了分析，计算出铝塑管通过变形吸收的应变能，研究了铝塑管与混凝土之间变形能量耗散问题，得出了一些可供参考的结论和建议。
李宗才[5]2014年在《大体积混凝土裂缝控制与工程应用》文中指出随着我国综合国力不断提高，对基础设施的投入不断加大，大型、特大型工程日益增多，必然导致大体积混凝土工程也越来越多。由于大体积混凝土整体性要求高。因此对砼施工技术要求较高，水泥的水化热量大且聚集在构件内部不易散出，往往形成较大的里表温差（temperature difference of center and surface），造成砼表面产生收缩裂缝等。要解决裂缝问题就需要对砼的开裂机理、裂缝发展、评价体系和控制措施进行更加深入的研究。本文以济南恒隆广场基础底板大体积混凝土施工为例，研究大体积混凝土工程施工质量控制技术。工程实践经验表明：大体积混凝土结构施工前必须选择合适的施工工艺，制定合理的施工方案；大体积混凝土在施工期间出现的裂缝数量及危害程度都要远远大于结构使用期间出现的裂缝，因此裂缝控制是大体积混凝土施工质量的控制关键。因此本文研究的重点是如何控制和防止大体积混凝土产生的裂缝。本论文通过国内外对大体积混凝土研究成果搜索，分析了大体积混凝土的定义，总结了大体积混凝土中裂缝的种类和开裂机理，进一步从材料选择、施工阶段控制措施、设计阶段控制措施、温度监控措施等几方面探讨了防止大体积混凝土开裂工程技术措施。将研究成果结合济南恒隆广场工程实际，制定了其大体积底板砼温控方案并进行了数据分析，从砼的原材料、配合比、外加剂、施工工艺等几方面采取措施控制大体积混凝土的温度应力，保证了工程的顺利进展，取得了良好的裂缝控制效果。本文的研究成果具有比较重要的工程实践价值，提出了施工现场裂缝控制的一些建议，可以为今后的类似工程提供借鉴。
王晓丽[6]2013年在《泵送超大体积混凝土施工方案优化设计与工程应用》文中认为当前我国建筑工程规模随着国经济的不断发展,日益扩大,超大体积混凝土结构的使用也越来越普遍。施工过程中,超大体积混凝土施工质量问题也成为人们关注的焦点,寻求质量优异价格合理的施工对策一直是关注及研究的重点。混凝土有害裂缝,对结构的安全和使用的可靠性造成隐患甚至威胁是不容忽视的。国内外大量工程实践证明,各种超大体积混凝土裂缝主要是温度变化引起的,混凝土裂缝控制是超大体积混凝土施工过程中一个关键技术。在混凝土浇筑后,由于水泥水化放热和混凝土凝结硬化,超大体积混凝土要经历温升和温降两个过程,混凝土的热胀冷缩作用产生温度应力,若温度应力值超过此时混凝土的极限抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝。此外,超大体积混凝土受地基限制产生约束应力,若约束应力超过混凝土的极限抗拉强度,也会产生裂缝。本文主要研究泵送超大体积混凝土施工新技术,通过相关资料收集、试验研究、现场实践、老师及工程人员指导,来分析泵送超大体积混凝土施工过程中的各个关键技术,并对影响泵送超大体积混凝土裂缝的产生、原材料的使用、施工技术及管理因素进行充分分析,以理论计算的结果为指导,将各个影响因素调度、整合,采用综合手段动态控制,达到预防泵送超大体积混凝土发生裂缝的目的。从混凝土配合比设计、浇筑、养护及质量检测上控制混凝土质量,保证工程质量的前提下来节约成本,同时,运用模糊综合评价法对优化的施工方案进行技术经济评价,评价结果证实了优化后的施工方案对类似工程施工具有较大的指导和推广意义。
卢晓[7]2007年在《市政隧道大体积混凝土裂缝的控制研究》文中提出大体积混凝土结构在施工中容易出现裂缝，这已为众多的工程实践所证实，裂缝的出现同时对工程建设也带来了较大的损失，人们迫切要求探究裂缝产生的原因并积极寻求能有效防止裂缝出现的措施和途径。本文在前人研究的基础上，着重以市政隧道地下箱体结构大体积混凝土为主要研究对象，首先从理论分析入手，简要介绍大体积混凝土的特点及产生裂缝的成因，并从混凝土材料特性及力学特性等方面分析混凝土裂缝的影响因素；以热传导理论为切入点，结合实际工程的边界条件，定性地分析隧道混凝土结构的温度场及墙板方向的温度分布特点，提出了影响隧道混凝土温度场的各种因素。在此基础上分析了隧道混凝土裂缝产生的原因及特点，结合隧道钢筋混凝土底板的边界条件，建立混凝土墙板的温度收缩应力的计算模型，经过理论推导，得出市政隧道混凝土墙板的温度收缩应力的计算公式和混凝土整体浇筑长度的计算公式。最后，从设计、原材料、施工、现场监测等方面，综合性提出了控制隧道混凝土温度收缩裂缝的具体措施，并以苏州南环东延隧道工程为例，对温度收缩裂缝控制措施进行了综合运用，实践证明本文的防止隧道混凝土结构墙板裂缝技术措施合理有效。
许莹[8]2017年在《多因素作用下的大体积混凝土裂缝产生原因及控制机理研究》文中研究指明大体积混凝土作为高层、超高层建筑所采用的大型基础之一,已经成为当今必不可少的工程施工项目。虽然在其施工技术、理论研究方面不断的在创新与发展,但是大体积混凝土作为大型的复杂结构,在其裂缝控制方面仍有许多尚未解决的技术难题。在建筑工程领域中,作为高层、超高层建筑的大型基础,多数是筏板基础。这种基础因其底板厚度及面积比较大,在浇筑完成后会由于各种不确定因素而产生裂缝,其中温度裂缝最为常见,也最为严重。所以对应其底板大体积混凝土温度裂缝的控制问题现已成为建筑工程领域所研究重点。大体积混凝土温度裂缝的产生是温度应力作用的结果,而温度应力的大小是由多因素影响下的,如水泥的水化热、外界温度、弹性模量、收缩变形等。不同条件下混凝土结构底板会产生不均匀的温度应力,当应力值逐渐加大,一旦超过混凝土极限拉应力,大体积混凝土结构基础底板就会由于受力不均产生温度裂缝,危害混凝土结构。本文结合具体工程,对基础底板大体积混凝土的研究主要有以下几个方面:(1)在查阅大量文献资料的基础上,对大体积混凝土结构内部温度应力和温度裂缝作分析研究。并总结该工程领域中的近年来国内外的发展现状及今后的发展趋势。(2)分析了大体积混凝土的温度裂缝产生的机理,以及从混凝土自身和其他各方面出发分析了影响大体积混凝土温度裂缝的主要因素。(3)对有限元仿真模拟的理论基础做详细介绍,利用温度场理论在对结构进行温度场分析的基础上进行温度应力场的模拟分析,实现温度—应力的耦合。(4)介绍ANSYS有限元软件的耦合场分析方法,重点介绍了耦合场理论中温度-应力的耦合。(5)结合具体工程实例,对大体积混凝土筏板基础的温度应力场的耦合作具体模拟计算,得出总结,分析仿真结果。并根据对温度应力影响下的结构应变位移进行模拟,并从模拟的结果中分析温度裂缝的产生及控制。
李文兵[9]2006年在《大体积混凝土的温度裂缝及其控制技术探讨》文中研究表明随着我国经济的发展，工程建设规模的不断扩大，大体积混凝土在结构中的应用越来越广泛，施工中的大体积混凝土温度裂缝问题日显突出，并成为具有相当普遍性的问题。温度裂缝作为长期困扰大体积混凝土的主要难题，涉及到建筑材料、设计、施工和管理等多方面的因素。有关规范中关于土木工程的温度裂缝控制条款还不完善，工程中的温度控制实施主要依靠实践经验，缺乏理论依据。本文对大体积混凝土的温度裂缝及其控制技术进行了探讨，论文所做的主要工作如下：1．在广泛阅读相关文献的基础上，讨论了大体积混凝土的概念、特点及其历史发展；分析了大体积混凝土温度裂缝的成因和危害，总结了相应的温度裂缝控制方法，要求从设计、施工、监测等方面进行控制。2．对大体积混凝土温度场的预测方法进行了分析。3．利用本文介绍的温度裂缝控制措施和温度场的预测方法对某工程的筏板基础实施了温升分析和温度裂缝控制探讨，现场温度监测数据表明了所采取的温度控制措施的合理性和有效性。本文针对具体大体积混凝土工程所采取的温控措施和监测结果为大体积混凝土工程的施工提供了方便，也为进一步的研究提供了参考依据。
李伟雄[10]2008年在《钢筋混凝土筏形基础温度场、温度应力分析及裂缝控制》文中认为钢筋混凝土筏形基础是一般工业与民用建筑物基础和大型工业设备基础普遍采用的基础形式。施工期间混凝土的水化反应、使用阶段环境温度的变化将在结构中形成不均匀温度场,从而产生相应的应力和变形,把握这种非荷载效应并实施有效的控制,对于保障结构的正常工作乃至承载安全具有重要意义。本文结合工程实例,主要对钢筋混凝土筏形基础的不均匀温度场、温度应力进行分析研究,并讨论了混凝土收缩、徐变和自约束的影响,主要内容如下:1、从热传导基本原理出发进行分析,得到了一维情况下钢筋混凝土筏形基础的导热微分方程;利用有限差分法,推导了筏形基础内部不稳定温度场第一类边界条件和第叁类边界条件的数值解;采用傅立叶方程求解稳定和准稳定状况下的混凝土内部温度场。与工程实测数据比较表明,有限差分法解不仅简便而且精度高。2、对钢筋混凝土筏形基础温度应力进行了较为深入的分析,提出了考虑弹性模量变化、徐变、地基约束和环境温度等影响的钢筋混凝土筏形基础温度应力的计算方法。3、根据收缩应变和自约束应变计算公式,推导了收缩应力、自约束应力等非荷载应力计算公式,并引入当量温度的概念,将公式简化为收缩应力和自约束应力的当量温度应力计算公式。该简化方法简便适用,且精度较高。4、为便于设计人员进行温控设计,编制了早龄期、长龄期以及正常工作(含急冷急热情况)的钢筋混凝土筏形基础温度应力设计流程。并在对温度应力、收缩应力和自约束应力进行单独定量计算之后,得到综合温度应力计算流程。在此基础上,探讨了钢筋混凝土筏形基础裂缝控制方法。
参考文献：
[1]. 大体积混凝土配比优化设计及裂缝控制技术研究[D]. 米永刚. 西安科技大学. 2008
[2]. 高层建筑基础大体积混凝土仿真与温度裂缝控制研究[D]. 张亚鹏. 河北工程大学. 2007
[3]. 大体积混凝土水化热对结构的影响研究[D]. 苟季. 广西大学. 2008
[4]. 大体积混凝土温度裂缝控制机理与应用方法研究[D]. 江昔平. 西安建筑科技大学. 2012
[5]. 大体积混凝土裂缝控制与工程应用[D]. 李宗才. 青岛理工大学. 2014
[6]. 泵送超大体积混凝土施工方案优化设计与工程应用[D]. 王晓丽. 安徽理工大学. 2013
[7]. 市政隧道大体积混凝土裂缝的控制研究[D]. 卢晓. 同济大学. 2007
[8]. 多因素作用下的大体积混凝土裂缝产生原因及控制机理研究[D]. 许莹. 安徽理工大学. 2017
[9]. 大体积混凝土的温度裂缝及其控制技术探讨[D]. 李文兵. 西南交通大学. 2006
[10]. 钢筋混凝土筏形基础温度场、温度应力分析及裂缝控制[D]. 李伟雄. 中南大学. 2008
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