鋼板混凝土組合剪力墻施工早期的溫度裂縫控制研究.pdf

1、鋼板混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)因強(qiáng)度高、抗側(cè)移剛度大、延性好等特點(diǎn)常用于超高層建筑、重要的大跨度建筑中。鋼板混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)為了滿足高強(qiáng)度、超高泵送等的要求,常選用高流動性、自密實(shí)的高性能混凝土。然而,高性能混凝土的水泥用量大,水化熱多,施工早期受溫度影響的收縮變形明顯,在鋼板、栓釘?shù)募s束下其內(nèi)部容易形成較大的應(yīng)力而開裂,最終影響耐久性。所以,為了減輕開裂程度,有必要研究鋼板混凝土組合剪力墻施工早期溫度裂縫的控制措施,以便為實(shí)際工程的設(shè)計

2、、施工提供參考。
　　作為溫度的內(nèi)熱源,水化熱本身會隨時間變化,澆筑后混凝土以熱對流的方式向空氣散熱且內(nèi)外散熱的速度不均,引起溫度梯度,進(jìn)而產(chǎn)生溫差內(nèi)應(yīng)力。因此,鋼板混凝土組合剪力墻在施工早期因水化熱引起的溫度場以及由此引起的應(yīng)力場是一個復(fù)雜的空間、時間耦合的物理問題,相關(guān)的分析參數(shù)難以確定。所以,在模擬分析水化熱對混凝土溫度場的影響時常假定混凝土是一種各向同性材料。
　　計算機(jī)的快速發(fā)展促進(jìn)了數(shù)值分析技術(shù)的改進(jìn),并涌現(xiàn)出許

3、多大型通用有限元軟件,為模擬鋼板混凝土組合剪力墻在施工早期的溫度裂縫提供了有效的分析工具。本文利用ABAQUS軟件進(jìn)行鋼板混凝土組合剪力墻施工早期的溫度裂縫分析。分析時,先建立三個模型來研究混凝土水化熱與溫度的關(guān)系,它們分別是單層鋼板混凝土組合剪力墻模型,循環(huán)冷卻水作用下的鋼板混凝土組合剪力墻模型,逐層澆筑的三層鋼板混凝土組合剪力墻模型。隨后根據(jù)水化熱引起的溫度變化規(guī)律,模擬鋼板混凝土組合剪力墻的溫度應(yīng)力和溫度裂縫,最后得出如下結(jié)論:<

4、br>　　①鋼板混凝土組合剪力墻施工早期在水化熱和外界環(huán)境的影響下,先升溫很快,然后緩慢降溫。同時,整個過程中內(nèi)外混凝土存有溫度梯度,內(nèi)部溫度高,外部溫度低。隨著施工期延長,混凝土的內(nèi)外溫度趨于穩(wěn)定并與環(huán)境溫度相同。
　?、阡摪寤炷两M合剪力墻中設(shè)置循環(huán)冷卻管后可以降低水化熱引起的內(nèi)部最高溫度,減小高溫區(qū)范圍,并使溫度分布更均勻。因此,施工時在鋼板混凝土組合剪力墻內(nèi)部設(shè)置循環(huán)水冷卻管能夠?qū)κ┕ぴ缙诘臏囟攘芽p進(jìn)行有效地控制。

5、　　③鋼板混凝土組合剪力墻逐層澆筑時上下層混凝土?xí)嗷ビ绊?上層混凝土的水化熱會使下層混凝土溫度回升,這將會導(dǎo)致上下層混凝土的交接薄弱層開裂。因此,在澆筑上層混凝土?xí)r應(yīng)對下層混凝土的上部進(jìn)行加強(qiáng)處理。
　?、茕摪寤炷两M合剪力墻中栓釘和鋼板對混凝土施工早期的溫度收縮變形具有較強(qiáng)的約束作用,同時栓釘具有誘導(dǎo)開裂的不利作用。
　?、菀欢ǚ秶鷥?nèi),鋼板混凝土組合剪力墻栓釘?shù)拈g距越小,混凝土的溫度應(yīng)力分布越均勻,且出現(xiàn)的裂縫越少。所以