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控制混凝土构件温度收缩裂缝宽度的配筋计算方法的研究

张巧利  
【摘要】:对于温差作用引起的钢筋混凝土结构、构件的裂缝控制,目前主要通过材料选择、施工技术和结构设计三个方面进行研究。混凝土材料选择和施工技术方面对温度收缩裂缝控制的研究都已取得了较为有效地成果[1],结构设计主要通过设置温度伸缩缝、合理配置温度收缩钢筋采用补偿收缩混凝土三种措施。采用设置温度收缩钢筋来抑制混凝土结构构件温度收缩裂缝的开展是土木工程技术人员乐于接受的一种有效方式,目前在许多工程中得到应用。然而对于利用温度收缩钢筋抑制裂缝开展的机理并不明晰,也没有统一的或较为明确的温度收缩裂缝的配筋计算方法。设计人员主要凭经验确定配筋数量。设计人员在设计时多采用多种方式的组合,且往往同时采用上述三种结构设计方面的措施,这样不仅造成浪费,有时还可能无法达到预期的目的。 本文利用大型结构分析软件对两端嵌固的钢筋混凝土构件这一基本模型进行温度变化作用下的有限元非线性分析,通过改变钢筋配筋率及钢筋直径、观测其裂缝宽度变化情况,找出温度裂缝宽度与配筋率之间的关系。分析其配筋率抑制裂缝开展的机理。 本文分析后认为混凝土裂缝宽度与钢筋直径及配筋率之间的关系为,配筋率在一定范围内增大时混凝土的裂缝宽度会减小,在同等配筋率条件下钢筋直径越小,产生的温度收缩裂缝宽度越小;对于房屋结构中小尺寸构件,在均匀温差作用时主要应考虑日气温变化对构件的影响,在配筋设计时温度作用取日气温作用并给出了一个控制温度收缩裂缝的合理配筋率;本文认为对混凝土构件在承受温差变化分析采用有限元非线性模拟可以反应混凝土的受力情况,是可行的。


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