厚筏混凝土基础早龄温度场和应变场的试验研究

【摘要】：厚筏混凝土基础是大体积混凝土的一种,因其具有良好的整体性和稳定性,成为工业与民用建筑中广泛采用的基础形式。但是厚筏混凝土基础的截面比较厚,水化速率高,且导热性能差,因此容易在混凝土结构内部产生温度梯度,进而产生温度应力,最终导致厚筏混凝土基础的表面或者内部产生裂缝,影响厚筏混凝土基础的耐久性。研究混凝土结构的温度场和应变场的时空分布特征[1],能够真实地反映厚筏混凝土基础的温度场和应变场的实时变化规律,从而采取有效的措施防止混凝土结构施工过程中产生非荷载裂缝,并且为理论计算及分析提供依据。 本文以山西浑源县某风力发电机厚筏混凝土基础为研究对象,采用JRT-2型温度传感器和JXB-2型应变传感器,分别对厚筏混凝土基础早龄期的温度场与应变场的时空分布规律进行了实时监测；通过对数据的处理,分析了厚筏混凝土基础的早龄期温度、应变的发展趋势和分布规律；并判别了早龄期主导应变的性质和大小,还建立了ANSYS数值模型,对厚筏混凝土结构在温度作用下的应变场进行了分析。 试验结果表明：厚筏混凝土基础内部各点的温升趋势相同,但峰值及出现峰值的龄期不同；基础中心点在混凝土浇筑后4d左右,达到最高值约70℃；沿基础厚度方向的温度梯度明显；龄期为9d时,基础顶部与中心间的最大温度差约40℃。除表面部分外,基础其他部位基本处于膨胀状态,基础中部在5d左右达到最大膨胀值约210×10-6。温度与应变的相关性分析结果表明,基础内部的应变主要是由温度引起的,而表面的应变受到多种因素的影响。厚筏混凝土基础在温度作用下,ANSYS数值模型模拟的应变曲线与试验结果曲线相一致。