箱形設(shè)備基礎(chǔ)收縮徐變及溫度應(yīng)力分析.pdf

1、收縮和徐變是混凝土材料本身固有的時(shí)變特性，正確的估計(jì)和預(yù)測(cè)收縮徐變對(duì)大體積超長混凝土結(jié)構(gòu)有重要的影響。隨著大體積混凝土結(jié)構(gòu)在土木工程中的廣泛應(yīng)用，設(shè)計(jì)和施工中的溫度場(chǎng)及相應(yīng)溫度應(yīng)力的計(jì)算或控制也成為土木工程的研究熱點(diǎn)之一。對(duì)于屬于大體積混凝土的箱形設(shè)備基礎(chǔ)，由于溫度應(yīng)力分布比較復(fù)雜，影響因素眾多，因此在實(shí)際工程中很難準(zhǔn)確得到其解析解。但隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)值計(jì)算方法的飛速發(fā)展，目前已經(jīng)有很多計(jì)算方法應(yīng)用于大體積混凝土溫度應(yīng)力的計(jì)算機(jī)仿真技

2、術(shù)，其中應(yīng)用最為廣泛的是有限單元法。
　　本文主要工作如下：
　?、俦疚母鶕?jù)國內(nèi)外混凝土收縮徐變研究的文獻(xiàn)資料和最新研究進(jìn)展，詳細(xì)討論了混凝土收縮徐變的物理機(jī)理和影響因素。
　　②通過比較分析，選擇了較為合理的考慮混凝土收縮徐變的估算模型用于有限元分析，并利用ADINA的二次開發(fā)功能，編制了能夠考慮混凝土彈性模量隨時(shí)間變化的收縮徐變關(guān)系的材料本構(gòu)用戶接口程序。
　?、墼谠敿?xì)了解大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工時(shí)的溫度場(chǎng)及溫致

3、開裂的工程問題與國內(nèi)外的研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，對(duì)大體積混凝土溫度場(chǎng)的規(guī)律進(jìn)行了理論探討，介紹了溫度場(chǎng)計(jì)算的方法。
　?、芫C合考慮溫度收縮、以及干燥收縮的影響，在大型結(jié)構(gòu)分析程序 ADINA平臺(tái)上，用二次開發(fā)材料對(duì)箱形設(shè)備基礎(chǔ)進(jìn)行了三維整體計(jì)算分析。
　　主要結(jié)論如下：
　?、倩炷恋男熳兲匦詫?duì)其早期的裂縫的產(chǎn)生有有利的影響，通過計(jì)算對(duì)比，其影響較大不可忽略。
　?、谟?jì)算底板溫度場(chǎng)發(fā)現(xiàn)，保溫條件對(duì)混凝土表面的影響較大，

4、處理不好將有溫度較大變化，易導(dǎo)致表面裂縫的產(chǎn)生。
　?、鄣装宓膽?yīng)力場(chǎng)表明：水化熱主要影響表面裂縫的產(chǎn)生，對(duì)貫通裂縫的形成影響不如干燥收縮大。
　?、鼙疚南热?5m有限元三維整體模型計(jì)算分析，底板、豎向構(gòu)件以及頂板分別間隔7天澆注。結(jié)果表明：模型會(huì)發(fā)生局部裂縫，但不會(huì)出現(xiàn)危害較大的貫通裂縫。
　　⑤通過45m、60m和75m有限元三維整體模型計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析表明，長度越長產(chǎn)生的拉應(yīng)力越大。對(duì)于模型長度小于75m的情況，不

5、管施工間隔時(shí)間長短，除局部表面出現(xiàn)裂縫外，模型不會(huì)出現(xiàn)貫通裂縫；對(duì)于長度為75m的模型，當(dāng)施工間隔為28天時(shí)，箱基豎向構(gòu)件可能會(huì)出現(xiàn)貫通裂縫。不同施工間隔時(shí)間計(jì)算結(jié)果表明，施工間隔時(shí)間的長短對(duì)底板、豎向構(gòu)件，以及頂板的應(yīng)力有明顯影響，間隔時(shí)間越長對(duì)底板有利，對(duì)豎向構(gòu)件和頂板不利。
　　本文通過以上研究，為箱形設(shè)備基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工提供了更為準(zhǔn)確的量化依據(jù)，對(duì)裂縫的控制具有現(xiàn)實(shí)意義，同時(shí)論文工作也為此類箱形設(shè)備基礎(chǔ)的后續(xù)深入研究奠定了