【摘 要】
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墙体在整个地下结构中起到围护、分割建筑物内部空间、承受外部土体挤压荷载以及承受部分竖向荷载的作用。改革开放以来,随着我国经济水平提高及城市化进程加快,城市用地日益紧张,为满足日益增长的城市用地需求,地下空间不断被开发,大量的地下超长混凝土结构不断涌现,超长混凝土墙体施工期开裂问题也日益突出,墙体开裂后,不仅有损外观,而且影响结构的耐久性,在地下建筑中更有可能引起渗漏,造成无法挽回的后果。混凝土的失
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墙体在整个地下结构中起到围护、分割建筑物内部空间、承受外部土体挤压荷载以及承受部分竖向荷载的作用。改革开放以来,随着我国经济水平提高及城市化进程加快,城市用地日益紧张,为满足日益增长的城市用地需求,地下空间不断被开发,大量的地下超长混凝土结构不断涌现,超长混凝土墙体施工期开裂问题也日益突出,墙体开裂后,不仅有损外观,而且影响结构的耐久性,在地下建筑中更有可能引起渗漏,造成无法挽回的后果。混凝土的失水收缩是引起墙体施工期开裂的重要因素,本文以此为切入点,以天津大学在建的大型地震工程模拟研究设施地下结构为工程基础,将“成熟度法”引入到收缩应力的计算当中,应用有限元软件DIANA在综合考虑混凝土水化热、收缩及混凝土成熟度的情况下对不同情况下的墙体收缩开裂性能进行模拟研究,以期能对工程实践提供一定的理论参考,主要研究内容及结论如下:(1)应用有限元软件DIANA对50m长,1000mm厚墙体进行收缩应力分析,研究其温度、应力发展及开裂情况;随后,对不同浇筑长度、高度的墙体进行有限元分析,研究墙体长度、高度两种尺寸对墙体收缩性能的影响。结果表明:墙体最大收缩应力与墙体浇筑长度成正相关,与浇筑高度成负相关。(2)在工程设计水平配筋的基础上,设计不同的水平配筋形式,探究不同的水平配筋方式对墙体收缩开裂的影响。根据分析结果,在一定范围内,增加水平配筋率有利于墙体裂缝的防治;在配筋率相同的情况下,尽量采用“细而密”的配筋方式。(3)对不同施工方式、约束条件及养护时间下的墙体进行有限元分析,研究不同工况下墙体收缩性能和开裂规律。结果表明:与其他构件同时浇筑时,各构件连接处是裂缝的高发区;增加养护时间有利于墙体裂缝的防治;墙体收缩应力与约束程度有着密切关系,约束程度越小,墙体收缩应力越小。
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