随着社会经济和工业的发展,生产生活中涉及超大面积混凝土地面结构的实际工程越来越多。在施工及使用过程中结构的裂缝问题是具有相当普遍性的技术难题,因开裂问题导致的纠纷也频繁发生。考虑到结构的功能要求、用户接受度、抗渗漏等因素,生产施工中应采取综合措施来控制混凝土的裂缝。本文从混凝土裂缝产生的机理出发,探究超大面积混凝土地面结构的开裂原因及其影响因素。具体以陕西省某超大面积混凝土地面工程为背景展开研究,首先运用理论公式验算其温度收缩应力,然后通过ABAQUS有限元软件模拟施工期混凝土地面板温度场与应力场的分布规律,最后基于理论分析和数值模拟结果,提出了相应的抗裂措施。主要研究工作如下:(1)根据实际工程预计采用的混凝土配合比确定相关基本参数,运用经验公式验算超大面积混凝土地面的温度收缩应力,判断结构是否存在开裂风险,同时将计算结果与有限元模拟结果进行对比验证。(2)运用Fortran语言对ABAQUS进行二次开发,编写了模拟早期混凝土水化放热的温度场子程序UMATHT以及考虑弹性模量与徐变应力松弛效应的用户材料子程序UMAT。既而运用ABAQUS模拟了混凝土板温度场和应力场的分布规律。研究结果表明:混凝土板内梯度温差较小,板全断面先是升温达到峰值然后逐渐降至环境温度最终趋于稳定。升温阶段首先产生膨胀压应力,随着温度的降低结构内部开始形成拉应力并不断增大,约束应力呈环状分布,由四周向中心逐渐增加,在板底面的几何中心点达最大值。(3)通过改变浇筑长度、综合温差、配筋形式、约束强度以及环境风速等条件,分析上述因素对混凝土板约束应力的影响。研究结果表明:约束应力与综合温差成正比;小直径小间距的配筋更有利于提高混凝土的抗裂性能;温度收缩应力随着浇筑长度、底基的约束程度及环境风速的增加而增加,但这些关系都是非线性的。(4)使用“生死单元”模拟超大面积混凝土地面结构的跳仓施工过程,讨论浇筑顺序对结构温度场及应力场的影响。研究结果表明:由于混凝板厚度较小,相邻浇筑段接触面积较小,跳仓浇筑顺序对板内温度场和应力场虽有一定影响,但这种影响的程度是有限的。(5)基于理论分析和有限元模拟得出在裂缝控制过程中,一方面要降低约束度为结构创造变形条件,进而释放部分约束应力,另一方面要采取措施提高混凝土自身的抗拉强度与极限拉伸以抵抗温度收缩应力。并从设计、材料、施工、管理、裂缝处理五个方面提出裂缝控制的综合措施。