复杂形状大体积混凝土施工阶段温度应力分析及抗裂措施的研究

摘要

随着国民经济和工程建设的迅猛发展，原本大量用于水工混凝土领域的大体积混凝土结构也逐渐被大量应用于建筑工程中。它们往往拥有庞大而复杂的体型和极其重要的使用功能，这赋予了大体积混凝土结构新的特性。本文结合实际工程，重点研究了复杂形状的大体积混凝土结构在施工阶段的温度应力和抗裂措施。在考虑混凝土收缩徐变效应的前提下，本文基于热传导理论和混凝土热弹性本构方程，采用有限单元法模拟大体积混凝土结构的温度场和应力场。本文从四个方面归纳出复杂形状大体积混凝土在施工阶段温度应力的影响因素，分别包括混凝土材料特性、结构浇筑方案、保温措施和施工养护，并对它们的作用效果和敏感程度进行了定量的对比分析，为实际工程中制定抗裂措施提供了有效的指导;同时本文还研究了钢筋对大体积混凝土施工阶段温度应力的影响，提出了“两个阶段、三种作用”的分析方法，科学系统的分析了两种材料的应力发展状态和钢筋对大体积混凝土抗裂的作用效果;最后，论文针对抗裂要求高的复杂形状大体积混凝土结构施工阶段的抗裂问题，从工程设计、混凝土材料、现场施工三个方面归纳出切实可行的抗裂措施。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 研究进展

1．2．1 大体积混凝土的定义

1．2．2 大体积混凝土温度应力研究现状

1．3 本文的研究内容及研究方法

第二章 大体积混凝土温度应力理论分析

2．1 混凝土温度场与热传导理论概述

2．2．1 温度场概述

2．2．2 热传导理论

2．2 影响大体积混凝土施工阶段温度应力的因素

2．3 大体积混凝土的收缩和徐变

2．3．1 混凝土收缩理论

2．3．2 混凝土徐变理论

2．4 大体积混凝土温度应力有限元理论分析

第三章 某复杂形状大体积混凝土工程施工阶段温度应力分析

3．1 工程概况

3．2 分析模型

3．2．1 模型建立

3．2．2 材料参数

3．2．3 边界条件

3．3 模拟施工阶段

3．4 各施工阶段温度应力模拟分析及工程建议

3．4．1 第一施工阶段：筏板基础

3．4．2 第二施工段：负二层墙体

3．4．3 第三施工段：负二层楼板

3．4．4 第四施工段：负一层墙体

3．4．5 第五施工段：负一层顶板

3．5 本章小结

第四章 大体积混凝土施工阶段温度应力影响因素分析

4．1 不同绝热温升的混凝土材料对比分析

4．2 不同保温养护措施对比分析

4．3 钢筋的影响分析

4．3．1 分析模型

4．3．2 钢筋与混凝土的受力状态分析

4．3．3 不同配筋率和配筋形式对比分析

4．4 本章小结

第五章 复杂形状大体积混凝土结构施工阶段裂缝的控制措施

5．1 工程设计

5．1．1 建筑设计

5．1．2 结构设计

5．2 混凝土材料

5．2．1 水泥

5．2．2 骨料

5．2．3 外加材料

5．2．4 配合比

5．3 现场施工

5．3．1 温度控制

5．3．2 浇筑工艺

5．3．3 保温与养护

结论与展望

结论

展望

参考文献

攻读学位期间发表的论文

声明

致谢

附录：算例与验证