大面積混凝土的溫度應(yīng)力及其有限元分析.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，平面尺寸超長、超寬的建筑結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)。鑒于此類建筑結(jié)構(gòu)整體性和使用功能的要求，施工中大多不設(shè)或少設(shè)伸縮縫，由此形成了面積大、尺寸長的大面積混凝土結(jié)構(gòu)。大面積混凝土結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵問題在于容易產(chǎn)生裂縫，這主要是因為混凝土的內(nèi)應(yīng)力。我國規(guī)范要求采用設(shè)置伸縮縫的方法來解決混凝土的內(nèi)應(yīng)力問題，但是對于這類大面積混凝土結(jié)構(gòu)不設(shè)或少設(shè)伸縮縫的內(nèi)應(yīng)力研究還較少。目前，這類混凝土結(jié)構(gòu)在設(shè)計和施工中，主要依靠經(jīng)驗，缺乏理論的支持。混凝土內(nèi)應(yīng)

2、力的研究也偏向于定性分析，缺乏定量監(jiān)測及計算。因此，本課題的研究具有重要的工程實際意義。
　　本研究依托太原市龍灣寫意小區(qū)二期工程二號樓的地下車庫工程（橫向課題：大面積地下室后澆帶設(shè)置技術(shù)研究；項目編號：143070537-J），通過查閱文獻、實驗室試驗、工程現(xiàn)場實測、計算機軟件分析等方法研究了大面積混凝土的溫度應(yīng)力、伸縮縫設(shè)置間距，提出了一系列防止大面積混凝土產(chǎn)生裂縫的措施，主要研究內(nèi)容如下：
　　1、實驗室及工程現(xiàn)場試驗

3、研究
　　實驗室試驗測試了混凝土的力學(xué)性能，包括混凝土的劈拉強度、軸壓強度和彈性模量。工程現(xiàn)場試驗監(jiān)測了混凝土的溫度和應(yīng)變。運用了適當(dāng)?shù)幕炷翜囟葢?yīng)力計算方法，計算了工程現(xiàn)場大面積混凝土底板和頂板的溫度應(yīng)力，分析了溫度應(yīng)力的變化規(guī)律，探討其變化的原因。研究結(jié)果表明混凝土的劈拉強度、軸壓強度、彈性模量均隨著齡期的增長而增大，混凝土的應(yīng)變和溫度應(yīng)力均隨著齡期的增長先增大后減小。
　　2、計算機有限元軟件分析
　　利用有限元

4、分析軟件ABAQUS，分析了本研究實際工程中混凝土底板和頂板的應(yīng)變及溫度應(yīng)力，對比了軟件分析結(jié)果與實測應(yīng)變及計算出的溫度應(yīng)力，驗證了有限元分析法計算溫度應(yīng)力的可行性。研究結(jié)果表明有限元軟件分析的應(yīng)變和溫度應(yīng)力與實測應(yīng)變和計算出的溫度應(yīng)力變化規(guī)律相似，但是應(yīng)變小于實測值。
　　3、伸縮縫設(shè)置間距的近似計算
　　利用伸縮縫設(shè)置間距的近似計算方法，結(jié)合工程現(xiàn)場實測應(yīng)變及計算出的溫度應(yīng)力，計算了大面積混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫設(shè)置間距的理論值