大型預(yù)應(yīng)力反力墻施工技術(shù)分析與研究(1)

1、ANALySISANDI之ESERRCHOFCONSTRUCTIONTECHNOLOGYONLAR(ESCALEPRESTRESSEDREACTIONⅥ7=ALLADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYCHENYunmangSupervisedbyProfLIWeibinandProfJIAJianweiS

2、choolofCivilEngineeringSoutheastUniversityJune2016摘要摘要反力墻是結(jié)構(gòu)試驗(yàn)室的重要試驗(yàn)設(shè)施，它通過(guò)固定于墻上的水平液壓加載裝置對(duì)試件施加水平荷載。反力墻與反力地坪配合可以進(jìn)行各種工程結(jié)構(gòu)的較大噸位的擬動(dòng)力試驗(yàn)和靜力試驗(yàn)，如大比例建筑模型或足尺寸構(gòu)件抗震性能的研究，這些研究對(duì)土木工程新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料的研究有著重要意義。反力墻作為一個(gè)試驗(yàn)設(shè)施已經(jīng)為人所熟知，但目前針對(duì)預(yù)應(yīng)力反力墻的研究

3、成果相對(duì)較少，缺乏相關(guān)的文獻(xiàn)資料和設(shè)計(jì)規(guī)范、規(guī)程可供參考。因此在施工中，如何保證反力墻的施工精度和施工質(zhì)量，仍然是一個(gè)值得探討的，具有現(xiàn)實(shí)意義的課題。本文以東南大學(xué)在建的大型結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室中的多維加載實(shí)驗(yàn)平臺(tái)——大型預(yù)應(yīng)力反力墻系統(tǒng)為工程背景，針對(duì)該反力墻在施工過(guò)程中實(shí)驗(yàn)室底板大體積混凝土裂縫控制、反力墻橫豎向預(yù)應(yīng)力筋張拉方案及反力墻與反力臺(tái)座施工精度控制進(jìn)行研究分析，解決了該工程施工中的部分疑難問(wèn)題，保證了工程施工質(zhì)量。主要研究工作與成果

4、如下：(1)根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)公式和工程資料對(duì)各分項(xiàng)工程施工參數(shù)進(jìn)行理論計(jì)算與分析，包括底板大體積混凝土溫度場(chǎng)和溫度應(yīng)力計(jì)算、反力墻模板設(shè)計(jì)驗(yàn)算、預(yù)應(yīng)力筋張拉伸長(zhǎng)值計(jì)算三個(gè)部分。計(jì)算分析結(jié)果驗(yàn)證了底板大體積混凝土施工方案滿足大體積混凝土的溫控與抗裂要求，反力墻模板設(shè)計(jì)滿足強(qiáng)度、剛度及整體穩(wěn)定性要求，并為預(yù)應(yīng)筋張拉時(shí)提供伸長(zhǎng)值的校核依據(jù)。(2)利用有限元分析軟件MidasGen，對(duì)實(shí)驗(yàn)室底板的溫度場(chǎng)進(jìn)行有限元模擬，根據(jù)工程的實(shí)測(cè)結(jié)果與有限元模

5、擬結(jié)果對(duì)比分析，驗(yàn)證了建立的大體積混凝土溫度場(chǎng)模擬結(jié)果的可靠性，并通過(guò)對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析，較為全面的了解底板大體積混凝土溫度場(chǎng)的分布與變化規(guī)律。結(jié)合結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室底板大體積混凝土工程，從混凝土的原材料與配合比、混凝土澆筑、保溫保濕養(yǎng)護(hù)、溫度監(jiān)測(cè)等方面總結(jié)底板溫度裂縫控制的措施，經(jīng)驗(yàn)收評(píng)估證明了優(yōu)化后施工方案的有效性。(3)根據(jù)反力墻無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的分布特點(diǎn)，對(duì)橫向與豎向預(yù)應(yīng)力筋的分批張拉分別提出5種不同張拉方案。利用有限元分析軟件Midas

6、Fea進(jìn)行施工階段有限元模擬，分階段激活預(yù)應(yīng)力鋼絞線與預(yù)應(yīng)力荷載，模擬預(yù)應(yīng)力鋼絞線的張拉過(guò)程。根據(jù)模擬結(jié)果對(duì)比分析各方案張拉過(guò)程中預(yù)應(yīng)力損失、反力墻的變形與應(yīng)力、截面的應(yīng)力分布和預(yù)應(yīng)力筋預(yù)應(yīng)力分布均勻程度，分析得出豎向預(yù)應(yīng)力筋的最優(yōu)張拉方案為每面墻預(yù)應(yīng)力筋從中間向兩端對(duì)稱張拉，橫向預(yù)應(yīng)力筋的最優(yōu)張拉方案為每面墻預(yù)應(yīng)力筋從下向上依次張拉。由各自方向預(yù)應(yīng)力筋單獨(dú)張拉的最優(yōu)方案，分別組成先豎后橫與先橫后豎兩種不同情況下的雙向預(yù)應(yīng)力筋張拉方案，