超長混凝土結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用.pdf

1、隨著城市建設(shè)的發(fā)展，出現(xiàn)了越來越多的超長混凝土結(jié)構(gòu)，為了避免設(shè)置伸縮縫帶來的諸多不利影響，這類結(jié)構(gòu)大多采用了不設(shè)伸縮縫的設(shè)計(jì)方案。因此，控制超長混凝土結(jié)構(gòu)由于溫差和混凝土收縮作用引起的裂縫就成為一個亟待解決的問題。本文以上海煙草集團(tuán)有限責(zé)任公司浦東科技創(chuàng)新園超長混凝土結(jié)構(gòu)項(xiàng)目為依托，從材料、構(gòu)件、結(jié)構(gòu)三層次探討了補(bǔ)償收縮混凝土及膨脹加強(qiáng)帶在超長混凝土結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，并將取得的研究成果應(yīng)用于該工程中，取得了良好的效果。論文的主要工作

2、包括以下幾個方面:
　　(1)闡述了補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)用于超長混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢及其工作機(jī)理;結(jié)合溫差與混凝土收縮作用下，超長混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)用計(jì)算方法，得出適用于補(bǔ)償收縮混凝土的裂縫間距計(jì)算公式;對溫差作用下的地下室底板進(jìn)行有限元參數(shù)分析，研究底板長度、厚度及地基水平阻力系數(shù)對應(yīng)力分布的影響;特別討論了樁基對地下室底板的附加約束效應(yīng)，修正了地基水平阻力系數(shù)。
　　(2)基于實(shí)際工程設(shè)計(jì)要求，對纖維補(bǔ)償收縮混凝土進(jìn)行材料層次試驗(yàn)研

3、究。通過混凝土坍落度試驗(yàn)、限制膨脹率試驗(yàn)以及抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，研究了膨脹劑摻量對三種強(qiáng)度等級(C30、C40、C45)補(bǔ)償收縮混凝土的坍落度、各齡期限制膨脹率及抗壓強(qiáng)度的影響;通過早期抗裂性能試驗(yàn)，得出了纖維品種（聚丙烯纖維、國產(chǎn)PVA纖維、纖維素纖維）及纖維摻量(0.6kg/m3、0.9kg/m3)對補(bǔ)償收縮混凝土早期抗裂性能的影響。通過對試驗(yàn)結(jié)果的分析，確定了各強(qiáng)度等級纖維補(bǔ)償收縮混凝土的配合比。
　　(3)纖維補(bǔ)償收縮混凝土及膨

4、脹加強(qiáng)帶在超長混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用效果是工程設(shè)計(jì)人員最為關(guān)心的問題。為避免其它條件的影響，進(jìn)行了現(xiàn)場條件下的混凝土構(gòu)件模型試驗(yàn)。共設(shè)計(jì)了5個試件，包含1個無約束的不摻膨脹劑的纖維混凝土試件和膨脹劑摻量不同的兩組纖維補(bǔ)償收縮混凝土試件，每組包括有約束和無約束兩個試件，對各試件進(jìn)行了為期4個月的應(yīng)變監(jiān)測。采用按齡期調(diào)整的有效模量法考慮徐變效應(yīng)，對設(shè)置加強(qiáng)帶的有約束試件進(jìn)行有限元分析，模擬了試件的應(yīng)力應(yīng)變發(fā)展，并與實(shí)測應(yīng)變值進(jìn)行了對比。

5、　　(4)將補(bǔ)償收縮混凝土及膨脹加強(qiáng)帶應(yīng)用于實(shí)際超長結(jié)構(gòu)中，施工時采用連續(xù)式膨脹加強(qiáng)帶、后澆式膨脹加強(qiáng)帶及后澆帶相結(jié)合的方式，節(jié)省了施工工期。選取了地下室底板某區(qū)域進(jìn)行了早期應(yīng)變監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果表明，由于補(bǔ)償收縮混凝土的作用，混凝土早期即建立了一定的預(yù)壓應(yīng)力，避免了混凝土的早期開裂，澆筑完成22個月后，地下室底板并未觀測到裂縫，證明了采用纖維補(bǔ)償收縮混凝土結(jié)合膨脹加強(qiáng)帶的設(shè)計(jì)方法具有良好的抗裂效果;結(jié)合有限元分析模擬了底板監(jiān)測區(qū)應(yīng)力應(yīng)變狀