【摘 要】
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随着现代建筑业的发展,大体积混凝土结构在工程中的应用也愈加广泛,但大体积混凝土结构在施工期间会因水泥、粉煤灰等胶凝材料水化产生热量,引起混凝土温度变化,体积膨胀,在体积较大的混凝土桥梁、基础等结构中,胶凝材料水化产生的热量更多。通常大体积混凝土结构配置受力钢筋较少或不配置受力钢筋,仅靠混凝土本身抗拉强度抵抗拉应力;同时,混凝土作为一种不良导热性材料,散热能力差,在外界环境的影响下,混凝土表里散热速
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随着现代建筑业的发展,大体积混凝土结构在工程中的应用也愈加广泛,但大体积混凝土结构在施工期间会因水泥、粉煤灰等胶凝材料水化产生热量,引起混凝土温度变化,体积膨胀,在体积较大的混凝土桥梁、基础等结构中,胶凝材料水化产生的热量更多。通常大体积混凝土结构配置受力钢筋较少或不配置受力钢筋,仅靠混凝土本身抗拉强度抵抗拉应力;同时,混凝土作为一种不良导热性材料,散热能力差,在外界环境的影响下,混凝土表里散热速度不同,容易使混凝土产生较大温差,从而产生较大的温度应力,引起混凝土开裂,影响大体积混凝土的耐久性。因此,在充分利用大体积混凝土结构的优点的同时,要预防其易开裂这一主要问题。本文以湖北省金控大厦筏板基础工程施工为依托,介绍了大体积混凝土筏板基础温度应力的主要影响因素,利用Midas FEA有限元软件水化热分析模拟筏板基础温度场变化,根据软件计算结果制定了了一系列温控方案以及裂缝防治措施,并在筏板基础浇筑后实测筏板基础的温度变化,结合最终的有限元软件计算结果,分析研究筏板基础的温度场、应力场与基础开裂情况。最后,以青岛国际院士港1#楼混凝土梁的冬季施工为依托,分析其所选取暖棚法保温施工的有效性。主要研究内容如下:(1)总结大体积混凝土筏板基础温度场及温度应力的主要影响因素,根据混凝土温度场的主要影响因素,总结出几种当下较常见的混凝土的温度控制、裂缝防控措施。系统分析水泥含量、入模温度、保温措施、施工季节因素对大体积混凝土温度场的影响,对比分析结果,为本工程选取经济有效的裂缝防控措施。(2)介绍了金控大厦筏板基础基本情况,针对混凝土组织运输、电梯井模板搭设和基础浇筑过程中的重难点,制定了实际有效的解决方案,并结合裂缝控制的重难点提出了控制温度和防治裂缝的措施。利用Midas FEA有限元软件建立了大体积混凝土筏板基础水化热分析模型,计算并分析此筏板基础的温度场,根据筏板基础温度场的分析结果,提出了一套经济合理、切实可行的筏板基础温度监测方案。(3)对比Midas FEA有限元软件水化热分析计算结果以及现场各测点的实测温度数据,验证有限元软件计算的准确性,分析筏板基础的温度场以及各测点温度变化情况,以仿真实体模型的计算结果为基础,进一步研究此筏板基础温度应力以及筏板开裂情况。(4)参考青岛国际院士港1#楼混凝土梁冬期施工所采取的暖棚法保温措施,介绍暖棚保温的施工工艺与依据。通过埋置温度测点,监测边梁和框架梁施工后的温度变化,分析其采取暖棚保温措施后,混凝土梁冬期施工的温度变化规律,控制其温度变化在合理范围内,确保其不受冻害。
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