轻骨料混凝土结构在强震软土地区的应用研究

论文摘要

人类的发展史就是建材的发展史,多元化的生存模式决定了多元化的建筑材料,未来的建材必须在传统要素的基础上适应环保、节能、节材的要求,向地方性、复合型的高性能建材方向发展。作为特种混凝土的一枝,经过多年的发展,轻骨料混凝土已经成功地将自己的应用范围从传统的非结构领域(保温、隔热、填充等)扩大到结构混凝土领域,这也对轻骨料混凝土自身的性能及有关的生产、设计、施工各方面提出了更高的要求,本文立足于国内外现有的研究成果,重点关注于结构用轻骨料混凝土在实际工程运用中不同条件下的适用性问题。本文研究的工程环境为地震高烈度区和软土地区,正利于充分体现轻骨料混凝土相对普通混凝土最重要的两方面材性:重量轻、模量低。研究工作从轻骨料的地方性入手,选取云南昆明地区可保煤矿陶粒为轻骨料,对轻骨料的生产、轻骨料混凝土的配制作了大量工作,并开展了一批轻骨料混凝土梁板足尺构件试验工作,对5块板、6根梁、21个锚固件分别进行了静力试验,全面分析轻骨料混凝土构件的受力性能与模式,对其抗弯、抗剪、锚固抗拔、开裂变形等主要指标进行了复核对比,指导了后续工作的开展。文中结合轻骨料的地方性,较为深入的探讨了轻骨料混凝土在重量与弹性模量这两个在某种意义上是双刃剑的材性对工程实践的影响,并结合多个试点工程完成了轻骨料混凝土与普通混凝土结构在不同建筑形式中的技术和经济对比。各试点工程均具有典型的代表性,从工程类别上也分属续建工程、改建工程、新建工程,分别为云南第一幢全轻骨料结构的多层框架建筑、国内目前最高强度等级CL50泵送轻骨料混凝土后张预应力结构、云南高度最大的泵送轻骨料混凝土高层抗震墙建筑,在云南均为首创,部分技术指标达到全国领先。本文还关注了轻骨料混凝土在综合性能方面的其他特点,如密度等级可变(强度相应变化)、保温隔热性好、防火性能好、节能效果显著、抗裂性能好等特点,其高早期强度、低开裂趋势(自养护功能),更适合现代快速施工要求。文中通过试点工程的全过程施工控制,对于粘土陶粒轻骨料混凝土的施工运输、泵送、浇筑、振捣、抹面收光等施工工序、施工措施也进行了简要的总结和论述。文中以云南昆明地区粘土陶粒轻骨料混凝土为主要研究对象,其有关成果具有一定的推广价值。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 概述
• 1.1.1 混凝土的发展
• 1.1.2 轻骨料混凝土的特点
• 1.2 国内外轻骨料混凝土的研究
• 1.2.1 国外轻骨料混凝土研究现状
• 1.2.2 国内轻骨料混凝土的研究现状
• 1.3 研究问题的提出及意义
• 1.4 课题研究的主要目的和研究内容
• 1.4.1 课题研究的主要目的
• 1.4.2 课题研究的主要内容
• 2 轻骨料混凝土足尺梁板结构静力试验研究
• 2.1 引言
• 2.2 试验设计
• 2.2.1 基本材料
• 2.2.2 试验构件的设计
• 2.2.3 试验构件的制作
• 2.3 构件试验
• 2.3.1 试验测试方法
• 2.3.2 荷载加载简图
• 2.3.3 加载过程及现象分析
• 2.4 试验结果
• 2.5 试验结论
• 3 轻骨料混凝土普通框架结构的设计与应用
• 3.1 云南建工医院C 幢综合楼
• 3.1.1 工程简介
• 3.1.2 已施工的基础情况
• 3.1.3 方案比较
• 3.1.4 结构设计
• 3.1.5 经济比较
• 3.1.6 项目实施情况
• 3.1.7 工程小结
• 3.2 昆明鑫都商住楼
• 4 轻骨料混凝土在大跨度预应力框架结构中的应用
• 4.1 工程概况
• 4.2 预应力轻骨料混凝土在国内工程中的应用
• 4.3 材料性质
• 4.4 设计计算
• 4.4.1 结构分析
• 4.4.2 预应力轻骨料混凝土结构计算分析
• 4.5 泵送施工
• 4.6 经济分析
• 4.7 工程小结
• 5 轻骨料混凝土结构在高层建筑中的设计应用
• 5.1 工程简介
• 5.2 方案比较
• 5.2.1 普通混凝土结构方案
• 5.2.2 轻骨料混凝土结构方案
• 5.3 普通混凝土和轻骨料混凝土结构方案经济性比较
• 5.3.1 基础比较
• 5.3.2 地震反应比较
• 5.3.3 配筋比较
• 5.3.4 普通砼与轻骨料砼比
• 5.4 普通砼与轻骨料砼经济性比较
• 5.5 工程结语
• 6 轻骨料混凝土结构的施工控制
• 6.1 生产施工中采取的技术措施及质量控制手段
• 6.1.1 技术措施
• 6.1.2 生产质量控制
• 6.2 结构粘土陶粒混凝土的泵送施工工程应用
• 6.3 预拌泵送LWC 生产施工经验总结
• 6.3.1 技术措施与手段
• 6.3.2 生产质量控制与调整
• 6.3.3 施工浇筑成型控制
• 7 主要结论及后续工作展望
• 7.1 主要成果
• 7.2 后续工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录