超长钢筋混凝土池壁裂缝机理分析及加固方案研究

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超长混凝土水池在施工期间和正常使用阶段经常会出现裂缝,通常都是按照规范设置伸缩缝来释放温度及收缩应力。但是大量的工程实例表明,设缝后的水池仍然会出现裂缝,不但削弱了结构的整体性和抗震性能,而且构造复杂,对水池防水很不利,所以不设缝的超长混凝土水池越来越多。超长混凝土水池出现裂缝的最重要因素是温度应力,其次还有混凝土的收缩、侧向土压力、混凝土的徐变等因素影响。当水池出现裂缝后,为了不影响其正常使用,必须及时采取合适的措施对结构进行加固,因此对于加固方案的选择和加固效果的研究就显得尤为重要。本文采用有限元软件ABAQUS对超长钢筋混凝土水池进行受力分析,探讨了土压力、温度变化及收缩等因素对水池池壁内力的影响规律,且对出现裂缝后的水池池壁进行了加固补强,本文主要成果如下:1、总结了超长混凝土结构中裂缝产生的原因,分析了引起超长混凝土水池池壁出现裂缝的几种主要因素;2、基于考虑温度折减系数的弹性分析方法,提出了超长混凝土池壁收缩当量温差及壁面温差的确定方法;3、采用有限元软件ABAQUS建立超长钢筋混凝土水池的有限元模型,研究了土侧压力、收缩、壁面温差等因素的几种组合工况作用下池壁的应力状态,分析池壁产生裂缝的原因;4、采用ABAQUS软件分析了池壁采用粘贴钢板加固后的应力分布情况,并将其与加固前的应力进行对比分析,证实粘贴钢板加固的有效性,确定了池壁裂缝的加固方案;5、对粘钢加固进行有限元变参分析,分别研究了钢板强度、厚度及横向间距对加固效果的影响;6、总结了超长混凝土池壁的裂缝控制措施,为类似工程的设计和施工提供参考。
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