超长混凝土结构温度应力分析及控制技术研究

论文摘要

随着我国经济建设的迅速发展和建筑技术水平的提高,超长混凝土结构不断在大型公共建筑和工业建筑中出现。为了满足建筑上美观性和结构上的整体性,这类建筑往往少设或不设温度伸缩缝,导致不设缝的结构长度远远超过我国规范规定的伸缩缝限值。对于超长混凝土结构,温度应力是引起结构裂缝在主要原因,所以对超长混凝土结构温度应力的分析研究和控制技术具有重要的意义。本文在已有研究成果的基础上,借鉴部分学者的研究方法,采用理论分析和实际工程相结合,以咸阳国际机场航站楼主楼结构为例,对超长混凝土建筑结构的温度场理论的建立、温度应力的计算方法及后浇带、聚丙烯纤维和UEA混凝土外加剂抵抗温度作用的效应进行了研究。本文的研究内容主要包括：1、总结了国内外关于超长混凝土结构温度应力的研究现状；2、简要介绍了温度应力的弹性力学理论,并阐述了与混凝土结构温度效应相关的混凝土收缩和徐变的理论；3、介绍了有限元分析软件MIDAS,通过对实际模型整体温差作用下的温度效应数值分析,得出了超长混凝土结构温度变形和温度应力；4、为了抵抗温度应力和收缩裂缝,超长混凝土结构的设计和施工中使用了后浇带、聚丙烯纤维和UEA补偿混凝土外加剂,起到了很好的效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 超长混凝土结构发展概述
• 1.2 超长混凝土结构裂缝的概念和成因
• 1.2.1 超长混凝土结构裂缝的基本概念
• 1.2.2 超长混凝土结构裂缝产生的原因
• 1.3 超长混凝土结构温度收缩裂缝的特点
• 1.3.1 收缩变形的影响因素及特性
• 1.3.2 温度变形的影响因素及特性
• 1.3.3 温度收缩裂缝的基本特点
• 1.4 超长混凝土结构温度应力控制技术
• 1.5 超长混凝土结构温度应力控制现实做法
• 1.6 国内外研究现状
• 1.6.1 超长混凝土结构温度应力的研究
• 1.6.2 混凝土超长结构温度场的研究
• 1.7 本文主要研究内容
• 第二章 温度应力的基本理论及混凝土收缩徐变
• 2.1 混凝土结构温度应力理论
• 2.2 混凝土的热力学指标和与温度应力有关的物理参数
• 2.3 传热学基本理论
• 2.3.1 热传导
• 2.3.2 热对流
• 2.3.3 热辐射
• 2.4 温度场基本理论
• 2.4.1 热传导微分方程
• 2.4.2 定解条件
• 2.4.3 温度场求解方法
• 2.5 混凝土收缩
• 2.6 混凝土的徐变和应力松弛
• 2.7 本章小结
• 第三章 后浇带的设计及施工
• 3.1 后浇带的定义和作用
• 3.2 后浇带的分类
• 3.3 后浇带的设计
• 3.3.1 后浇带的设计原则
• 3.3.2 后浇带的设计要求
• 3.4 后浇带的施工
• 3.4.1 后浇带施工技巧
• 3.4.2 后浇带的施工要求
• 3.4.3 后浇带浇筑前的准备
• 3.4.4 后浇带的材料要求
• 3.4.5 后浇带的浇筑
• 3.4.6 后浇带的拆模
• 3.5 后浇带的优缺点
• 3.6 本章小结
• 第四章 聚丙烯纤维对混凝土抗裂性的影响
• 4.1 聚丙烯纤维的发展
• 4.2 聚丙烯纤维简介
• 4.2.1 聚丙烯纤维分类
• 4.2.2 聚丙烯纤维的型号表示
• 4.2.3 聚丙烯纤维的物理力学性能
• 4.3 聚丙烯纤维的阻裂机理
• 4.4 聚丙烯纤维的施工
• 4.4.1 聚丙烯纤维混凝土原材料
• 4.4.2 聚丙烯纤维的加入量
• 4.4.3 纤维长度选择
• 4.4.4 使用方法
• 4.4.5 塌落度调整
• 4.4.6 聚丙烯纤维的浇筑
• 4.5 聚丙烯纤维的使用注意事项
• 4.6 本章小结
• 第五章 UEA补偿收缩混凝土对结构裂缝的影响
• 5.1 UEA膨胀剂的发展
• 5.2 膨胀剂的分类及机理分析
• 5.2.1 硫铝酸盐系列
• 5.2.2 氧化钙系列
• 5.2.3 氧化镁系列膨胀剂
• 5.3 UEA膨胀混凝土的配制
• 5.3.1 UEA膨胀剂的主要技术指标
• 5.3.2 UEA膨胀剂掺量的确定
• 5.3.3 对原材料的要求
• 5.3.4 UEA混凝土配合比设计
• 5.4 UEA混凝土的搅拌和浇筑
• 5.5 本章小结
• 第六章 超长结构温度应力工程分析
• 6.1 工程概况
• 6.2 软件介绍
• 6.3 计算结果分析
• 6.3.1 温度变形分析
• 6.3.2 温度内力分析
• 6.3.3 不同年温差作用下结构的变形及内力分析
• 6.4 本工程解决温度应力的方法
• 6.4.1 采用后浇带
• 6.4.2 采用UEA膨胀剂和聚丙烯纤维
• 6.4.3 提高钢筋配筋率
• 6.5 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文
• 致谢