混凝土拱肋立式预制施工期温度及收缩裂缝问题研究

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混凝土预制构件生产周期内经常会出现裂缝问题,这是一个比较普遍的现象,也是长期困扰工程技术人员的技术难题。本文以一实际工程为背景,从温度变形、收缩变形、约束以及混凝土早期受拉徐变四个方面,探究混凝土拱肋立式预制施工期温度及收缩裂缝形成原因,并由预制形式的相似性,延伸到混凝土T梁和混凝土小箱梁施工期裂缝问题的研究。在此基础上,结合混凝土结构特点提出预制构件施工期裂缝控制措施,以满足工程应用需要。本文主要研究内容如下:(1)混凝土构件立式预制施工期温度应力研究阐述混凝土温度变形裂缝产生的一般机理,给出温度问题基本方程,根据平底模立式预制构件温度应力计算公式推导出弧形底模立式预制构件温度应力计算公式,并探讨与温度应力计算相关参数的选取。(2)混凝土构件立式预制施工期收缩及徐变效应研究阐述混凝土收缩裂缝产生的一般机理,总结收缩主要形式以及收缩常用的计算模式,并总结了早期受拉徐变方面相关研究,给出混凝土早期受拉徐变一般计算方法。(3)背景工程分析结合现场施工调查情况以及拱肋裂缝特点,从温度、收缩、外约束以及施工过程四个方面对立式预制混凝土拱肋裂缝问题进行分析,根据初步分析的结果,对拱肋裂缝问题进行验算。根据立式预制混凝土拱肋温度应力计算公式,求得温度及收缩应力理论值;根据拱肋早期自约束应力计算公式以及外约束应力计算公式,求得拱肋早期温度应力。(4)混凝土拱肋立式预制施工期温度及收缩应力有限元模拟总结混凝土结构温度及收缩应力有限元模拟的一般方法,结合背景工程,通过有限元软件模拟混凝土拱肋的早期温度场、混凝土拱肋的早期温度应力以及混凝土拱肋的温度及收缩应力,并将模拟结果与理论计算值进行对比分析。(5)混凝土构件立式预制施工期裂缝控制研究从混凝土构件预制形式、底模约束以及温度作用三个方面进行了立式预制构件施工期裂缝影响研究,分析了各个因素的影响程度,并提出了相应的施工建议。
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