南京市外秦淮河三汊河口闸底板混凝土温度裂缝控制研究

【摘要】： 近代科学关于混凝土强度的细观研究以及大量工程实践所提供的经验都说明，水工建筑物由于其特殊的结构、环境和地质条件，结构物的裂缝是不可避免的，但是采用切实有效的综合防裂措施，其有害程度是可以控制的。本文结合南京市秦淮河整治工程的重点项目——三汊河口闸工程，用ANSYS软件，对该闸底板施工期的温度场和温度应力进行有限元分析。论文主要的研究工作如下： 1、介绍大体积混凝土温度裂缝控制的研究目的和意义，国内外大体积混凝土温度裂缝控制问题的研究概况和温度裂缝控问题的研究方法。 2、分析了混凝土温度裂缝的特点和产生原因，阐述温度变化过程和温度应力的发展及预防裂缝的措施。 3、研究混凝土温度场、温度应力的有限元计算理论。具体介绍了混凝土的热学性能，包括水泥水化热、绝热升温和非稳定温度场的平衡方程；重点阐述了非稳定温度场的有限元计算和水管冷却温控措施的理论知识。 4、运用ANSYS软件，对三汊河口闸底板整体浇筑施工期的温度场和温度应力进行了仿真计算。计算考虑的因素主要有水泥水化热、表面的保温措施、外界气温的变化、水管冷却和膨胀剂UEA等。通过仿真分析，较精确地确定闸底板施工期容易产生裂缝的位置，比较分析掺与不掺膨胀剂UEA，为确定合理的施工方案和温度控制措施提供科学的理论依据。 本文的研究成果为大体积混凝土施工期的温控防裂问题，特别是施工期采用水管冷却防裂措施和混凝土掺合膨胀剂UEA防裂措施提供了有效参考。