基于鋼板預熱鋼—混凝土組合剪力墻施工期的裂縫研究.pdf

1、目前，我國建筑業(yè)的發(fā)展與施工技術水平正不斷上升，全國各地正大量涌現(xiàn)出超高層建筑，并成為了當?shù)氐臉酥拘越ㄖ?。在超高層建筑中，其下部的剪力墻多采用鋼板—混凝土組合剪力墻。組合墻為了滿足結構的高強度、高泵送性等要求，選用了高強高性能的混凝土。然而，高強高性能混凝土在澆筑過程中，由于其水泥用量大，會產生大量的水化熱，在施工早期由于溫度收縮產生的變形比較明顯。此外，混凝土與鋼板、栓釘之間存在約束作用，在這些地方易產生較大的應力而導致開裂，對結構的

2、發(fā)展嚴重不利。所以在工程施工技術領域里，鋼板—混凝土組合剪力墻結構混凝土的開裂問題一直是行業(yè)內的一大難題。
　　如今，在實際工程中采用了預熱鋼板的方法，其中有一種方法是在鋼板上預埋水管，向管內通入熱水來對鋼板進行預熱處理。預熱鋼板的主要原理是給鋼板提前升溫，使其產生一定的預膨脹，盡可能讓剪力墻鋼板與混凝土的收縮趨于一致，來控制因二者的相互約束造成的不協(xié)調變形而導致混凝土開裂。目前采用熱水管預熱鋼板的施工技術還有許多不確定因素，還值

3、得去深入探討，不斷完善這項鋼板—混凝土組合剪力墻的防裂施工技術。
　　有限元軟件的發(fā)展促進了大量數(shù)值分析軟件的產生，本文運用了ANSYS有限元軟件，對鋼板—混凝土組合剪力墻進行了數(shù)值模擬。先后模擬分析了混凝土水化熱隨齡期的發(fā)展規(guī)律、混凝土與栓釘處的應力隨齡期的發(fā)展規(guī)律，以及采取預熱鋼板技術后，混凝土的主應力的變化情況。最后得出以下結論：
　?、兕A熱鋼板能有效減弱混凝土的主應力大小，降低鋼板剪力墻混凝土墻體開裂的風險，前人的研

4、究已得出了預熱鋼板的適宜時間和適宜溫度，本文驗證了其理論的可用性，又對水管在鋼板上的布置情況進行了探究，結果發(fā)現(xiàn)若水管總體積量布置過少，則預熱鋼板的效果不良，混凝土與鋼板之間的仍然存在較大的不協(xié)調變形，混凝土仍出現(xiàn)了不同程度的裂縫。分析結果表明布置水管的總體積不得少于鋼板總體積的0.417，在實際的施工過程中，建議取值范圍為0.45—0.625之間。
　　②在對組合剪力墻進行結構分析中，研究了組合剪力墻的位移與應力分布情況。最后討

5、論了栓釘與混凝土間的約束拉應力隨齡期的發(fā)展規(guī)律，并得出在齡期1.5天到5天內，其混凝土與栓釘之間的約束拉應力已超過了混凝土的抗拉強度，出現(xiàn)了裂縫，在隨后的溫降階段，由于約束拉應力的減少，其增長裂縫趨小。
　　③在齡期早期，混凝土內側中心點的溫度并不是混凝土內側的最高溫度，這是由于內部栓釘吸收了混凝土的熱量，導致分布的不均勻，隨著齡期的發(fā)展，混凝土內部中心區(qū)域的溫度會慢慢趨于一致，最后達到溫度相同。
　　④組合墻的溫度隨齡期的