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筏基大体积混凝土温度裂缝控制的研究

作　者: 葛超
导　师: 王强
学　校: 沈阳建筑大学
专　业: 结构工程
关键词: 大体积混凝土温度裂缝筏板基础温度场仿真分析
分类号: TU755
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着我国高层建筑的不断涌现，筏板基础得到广泛的应用。由于基础深、底板厚、混凝土一次浇筑量大，筏板基础大体积混凝土结构温度裂缝问题日益突出，成为了一个引起工程界广泛关注的问题。筏板基础大体积混凝土的裂缝可分为表面裂缝和贯穿裂缝。当裂缝产生后，容易使混凝土结构产生渗漏，使侵蚀性介质容易进入混凝土内部，造成钢筋锈蚀，混凝土腐蚀、碳化，损坏混凝土的表面，使混凝土的强度降低，进而影响混凝土的耐久性。为此，大体积混凝土在施工中必须考虑裂缝控制。本文对筏板大体积混凝土的温度裂缝控制工作进行了深入系统的研究，具体工作包括以下几个方面：1.本文在参考了大量文献的基础上，总结了大体积混凝土温度裂缝的产生机理和影响因素，论证了防止大体积混凝土温度裂缝的必要性和可行性，并且从材料控制、设计措施以及施工措施三个方面阐述了大体积混凝土温度裂缝控制的措施。2.本文对大体积混凝土筏基进行了1/15缩尺模型实验，分别对筏板模型内部核心温度、內表温差、筏板温度受外界环境温度变化的影响以及塔吊基础对缩尺模型内部温度的影响几个方面进行了分析，总结了筏板基础缩尺模型温度变化规律，为筏板基础大体积混凝土温度监测和裂缝控制措施提供建议，为仿真分析与现场温控工作提供了数据支持。3.本文应用有限元软件，针对缩尺筏板模型进行仿真分析，通过核心温度的发展趋势以及温度场的分布情况对比实验结果与仿真分析结果，对材料参数进行合理有效的调整，为大体积混凝土筏基仿真分析提供了可靠的参数选择。4.结合沈阳市某高层建筑筏板基础大体积混凝土的实例，本文通过对筏板基础的仿真分析，针对工程实际情况提出了大体积混凝土筏基核心温度的升降温规律、不同厚度处混凝土的温度变化情况以及早期混凝土对后期浇筑混凝土的影响，提出了合理的混凝土浇筑方案，根据混凝土保温要求增加了混凝土表面保温措施。5.本文将关于筏板基础在模型实验以及仿真分析方面的研究应用于工程实践，在沈阳某高层筏基现场施工中通过从混凝土的搅拌、输送到混凝土的浇筑、振捣和养护，测点布置，测温数据分析提出了一套完整的施工方法来预防混凝土出现裂缝。大体积混凝土筏板基础裂缝得到了有效的控制，说明了温控措施的合理性和有效性。总之，本文针对实际工程采取了的有效的温度裂缝控制措施，为同类工程温控施工提供了方便，也为进一步的理论研究提供了参考。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
目次  7-10
Contents  10-13
第一章绪论  13-17
  1.1 问题的提出及研究的意义  13-14
    1.1.1 问题的提出  13
    1.1.2 研究的意义  13-14
  1.2 国内外研究现状  14-15
    1.2.1 温度场与温度应力场方面的研究  14
    1.2.2 温度裂缝控制措施方面的研究  14-15
  1.3 本文的研究内容  15-17
第二章大体积混凝土温度裂缝的产生机理及控制措施  17-31
  2.1 温度裂缝的产生机理  17-22
    2.1.1 温度裂缝的概念  17
    2.1.2 大体积混凝土裂缝的种类  17-18
    2.1.3 混凝土温度裂缝的特点  18
    2.1.4 裂缝产生的影响因素  18-21
    2.1.5 混凝土裂缝的危害  21-22
  2.2 大体积混凝土温度裂缝的控制措施  22-30
    2.2.1 裂缝控制的材料措施  22-25
    2.2.2 裂缝控制的设计措施  25-28
    2.2.3 裂缝控制的施工措施  28-30
  2.3 本章小结  30-31
第三章筏板基础大体积混凝土温度裂缝控制的模型实验  31-38
  3.1 模型实验的概况  31-33
    3.1.1 模型的尺寸选择  31-32
    3.1.2 模型的混凝土配合比选择  32
    3.1.3 模型的配筋选择  32
    3.1.4 模型测温的传感器及采集系统  32
    3.1.5 模型中测点的布置  32-33
  3.2 模型实验的数据分析  33-36
    3.2.1 筏板模型温度随时间变化趋势  33-34
    3.2.2 筏板模型的内表温差  34
    3.2.3 筏板模型温度受环境温度的影响  34-35
    3.2.4 塔吊承台部分对筏板模型温度场的影响  35-36
  3.3 模型实验小结  36-38
第四章筏板基础大体积混凝土温度裂缝控制的仿真分析  38-50
  4.1 筏板基础缩尺模型仿真分析  39-41
    4.1.1 缩尺模型的数值建模  39-40
    4.1.2 结果分析  40-41
    4.1.3 模型分析小结  41
  4.2 筏板基础大体积混凝土优化分析  41-48
    4.2.1 原方案筏板基础仿真分析  41-44
    4.2.2 大体积混凝土现场浇筑方案的改进措施  44-48
  4.3 仿真分析小结  48-50
第五章沈阳某高层建筑筏板基础温度裂缝控制  50-66
  5.1 工程概况及特点  50-52
    5.1.1 工程概况  50-51
    5.1.2 工程特点  51-52
  5.2 施工技术方案  52-55
    5.2.1 混凝土配合比设计  52
    5.2.2 混凝土试块制作  52
    5.2.3 人员准备  52-53
    5.2.4 材料准备  53
    5.2.5 机械准备  53-54
    5.2.6 现场准备  54
    5.2.7 施工工艺  54-55
  5.3 质量控制措施  55-57
    5.3.1 底板防裂措施  55-56
    5.3.2 混凝土养护措施  56
    5.3.3 质量技术措施  56-57
    5.3.4 环境保护措施  57
  5.4 筏板大体积混凝土温度监测  57-61
    5.4.1 测点选择  57-60
    5.4.2 监测程序  60
    5.4.3 控制标准  60
    5.4.4 施工保证措施  60-61
  5.5 实测数据及分析  61-64
    5.5.1 混凝土筏基 7m 厚度处温度变化情况  61-62
    5.5.2 混凝土筏基斜坡处温度变化情况  62-63
    5.5.3 混凝土筏基 1.2m 厚度处温度变化情况  63-64
    5.5.4 钢筋含量对混凝土筏基温度的影响  64
  5.6 温度裂缝实际控制效果分析  64-66
第六章结论  66-68
  6.1 结论  66
  6.2 展望  66-68
参考文献  68-70
作者简介  70
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文  70-71
致谢  71-72

筏基大体积混凝土温度裂缝控制的研究

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