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高层建筑基础大体积混凝土的温度与温度裂缝研究

俞静  
【摘要】: 一直以来,大体积混凝土被广泛应用于水工结构中,随着现代经济的发展,大体积混凝土也越来越多地被应用到建筑工程领域中。如工业建筑中的大型设备基础、高层民用建筑的筏式基础。大体积混凝土的研究已经日趋成熟,但对于混凝土的开裂,尤其是高层建筑领域的大体积混凝土的开裂,尚无切实可行的控制措施。同时,还没有普遍适用的理论和规范条款,而是一直借鉴于水工混凝土。所以对于高层建筑大体积混凝土的研究依然十分重要。 大体积混凝土一方面由于内外温差而产生应力,另一方面,由于混凝土的凝固,收缩变形受到约束,混凝土会产生拉应力,一旦温差引起的应力和收缩变形引起的应力超过同龄期混凝土的极限抗拉强度,混凝土就会产生裂缝。温度裂缝的产生会降低基础的承载能力,混凝土的耐久性,给建筑带来安全隐患。 本文先从混凝土裂缝的形成机理入手,分析了大体积混凝土裂缝形成的原因,主要影响因素以及裂缝的控制措施。第二,对大体积混凝土的温度场进行了理论研究,运用大型有限元软件ansys模拟的结果表明在计算高层建筑基础大体积混凝土的温度场时要充分考虑混凝土与土壤之间的相互作用,并确定了高层建筑基础大体积混凝土温度场计算时的水化系数的取值范围。最后,结合现场监测的数据和ansys计算的理论值,对高层建筑基础大体积混凝土的温度裂缝的控制提出了有效的控制措施 本文提出考虑混凝土与土壤相互作用的温度场,确定的高层建筑基础大体积混凝土温度场计算时的水化系数的取值范围以及建议的现场温度裂缝的控制措施,对今后建筑工程大体积混凝土的研究具有一定的参考价值。


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