【摘 要】
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地铁车站混凝土结构的开裂影响着结构的安全和使用寿命,如何有效控制混凝土温度裂缝的产生,降低修复成本,减少损失,是工程建设中的重点和难点。本文基于工程实践并结合数值模拟的方法,对地铁车站混凝土结构的裂缝及应力分布特点进行了详细的分析和深入的研究。首先,对厦门轨道交通二号线两座地铁车站的混凝土裂缝进行了统计分析,探究了地铁车站侧墙裂缝的分布规律;对地铁车站混凝土结构的温度、应力应变进行了监测,探究了混
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地铁车站混凝土结构的开裂影响着结构的安全和使用寿命,如何有效控制混凝土温度裂缝的产生,降低修复成本,减少损失,是工程建设中的重点和难点。本文基于工程实践并结合数值模拟的方法,对地铁车站混凝土结构的裂缝及应力分布特点进行了详细的分析和深入的研究。首先,对厦门轨道交通二号线两座地铁车站的混凝土裂缝进行了统计分析,探究了地铁车站侧墙裂缝的分布规律;对地铁车站混凝土结构的温度、应力应变进行了监测,探究了混凝土结构的温度和应变随时间的变化规律。接着,基于相关的监测结果,借助有限元软件ANSYS对侧墙的温度场和温度应力场进行了数值分析。在模拟中考虑了材料的非线性和混凝土的变形开裂,同时考虑了新老混凝土界面约束作用对混凝土温度应力的影响。结合工程实际情况,对混凝土绝热温升参数和侧墙模型的边界约束强度进行了参数化分析,提出了优化改进的思路。此外,还在模拟中考虑了水管冷却对温度场的影响,并对水管冷却的效果进行了分析。然后,对新阳大道站第8和第9分段顶板的温度应力进行了分析,模拟了相邻顶板先后浇筑情况下的温度应力场。此外,鉴于顶板在浇筑28d后仍然有裂缝的产生和扩展,在数值模拟中考虑了环境温度变化对顶板上下表面及内部温度应力的影响。除了分析温度荷载引起的应力变化,本文还考虑了车站周围及顶部土体对车站结构应力的影响,提出了地铁车站混凝土结构防裂需要重点关注的部位。最后,归纳总结了“跳仓法”施工的规程中混凝土温度应力和跳仓长度的计算方法,并基于python开发了混凝土跳仓法施工的计算软件。
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