基于混凝土干縮試驗及數(shù)值模擬的現(xiàn)澆樓板裂縫控制研究
本文關(guān)鍵詞:基于混凝土干縮試驗及數(shù)值模擬的現(xiàn)澆樓板裂縫控制研究
更多相關(guān)文章: 混凝土干燥收縮 非荷載裂縫 現(xiàn)澆混凝土樓板 濕度場 防治措施
【摘要】:鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫問題一直為建設(shè)單位、施工單位以及廣大業(yè)主所關(guān)注和困擾,對建筑行業(yè)的整體形象有直接的影響,因此對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樓板裂縫的形成原因及防治措施進行研究具有一定的社會意義和經(jīng)濟價值。混凝土干縮是混凝土形成非荷載裂縫一個重要因素,本文基于試驗研究和數(shù)值模擬探索混凝土干縮規(guī)律,并從設(shè)計、施工及材料方面對樓板裂縫防治給出措施,為工程實踐提供參考。本文的主要研究內(nèi)容包括:(1)設(shè)計制作了70組混凝土干燥收縮試件,在特制的干燥收縮試驗室進行養(yǎng)護,測試0~120d的收縮應變及抗壓強度值。(2)根據(jù)試驗結(jié)果探索混凝土收縮規(guī)律,得到了大摻量粉煤灰和不同水膠比、不同粉煤灰及外加劑摻量對混凝土干縮及抗壓強度的影響。在試驗的基礎(chǔ)上優(yōu)化了混凝土配合比,在保證力學性能的同時,減小混凝土的干燥收縮值。(3)對比分析國內(nèi)外幾種典型的干縮預測模型的基礎(chǔ)上,給出了適合此次摻入粉煤灰混凝土的干縮預測試驗模型,并驗證其精確性及均衡性。(4)通過采用ANSYS熱分析模塊中求解溫度場的方法求解濕度場,并對濕度場與應變場進行耦合分析,模擬混凝土干燥收縮,通過對比計算值與試驗值,驗證了該數(shù)值模擬方法的可行性。(5)利用上述數(shù)值模擬的方法對現(xiàn)澆混凝土樓板的干縮過程進行數(shù)值模擬,得出混凝土強度等級、樓板板厚、環(huán)境濕度、約束及配筋對其主應力分布的影響。并基于此給出了減小因混凝土干縮引起板角斜裂縫的控制措施。
【關(guān)鍵詞】:混凝土干燥收縮 非荷載裂縫 現(xiàn)澆混凝土樓板 濕度場 防治措施
【學位授予單位】:重慶大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TU755.7
【目錄】:
- 中文摘要3-4
- 英文摘要4-12
- 1 緒論12-22
- 1.1 研究背景12-13
- 1.2 混凝土干燥收縮13-15
- 1.2.1 干縮機理描述13-14
- 1.2.2 收縮拉力推導14-15
- 1.3 影響混凝土干燥收縮的主要因素15-16
- 1.4 混凝土結(jié)構(gòu)收縮研究現(xiàn)狀16-19
- 1.4.1 國外研究進展16-18
- 1.4.2 國內(nèi)研究進展18-19
- 1.5 本文研究內(nèi)容19-22
- 2 混凝土干燥收縮及裂縫防治理論22-34
- 2.1 混凝土收縮與開裂的關(guān)系22-24
- 2.1.1 混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因22
- 2.1.2 混凝土收縮開裂理論22-23
- 2.1.3 混凝土應力狀態(tài)和強度理論23-24
- 2.2 混凝土結(jié)構(gòu)中常見的收縮裂縫24-27
- 2.3 鋼筋混凝土樓板裂縫的主要特征27-28
- 2.4 鋼筋混凝土樓板裂縫的成因28-29
- 2.4.1 設(shè)計方面28
- 2.4.2 施工方面28-29
- 2.4.3 材料方面29
- 2.5 鋼筋混凝土樓板裂縫防治措施29-34
- 2.5.1 設(shè)計要求29-30
- 2.5.2 施工要求30-31
- 2.5.3 材料要求31-34
- 3 混凝土干燥收縮變形試驗研究34-50
- 3.1 研究目的及意義34
- 3.2 試驗原材料34-35
- 3.3 試驗方案35-38
- 3.3.1 試驗一35-37
- 3.3.2 試驗二37-38
- 3.4 試驗方法38-39
- 3.5 混凝土干燥收縮試驗研究結(jié)果分析39-47
- 3.5.1 大摻量粉煤灰對混凝土收縮影響39-40
- 3.5.2 大摻量粉煤灰對混凝土抗壓強度影響40-41
- 3.5.3 水膠比對混凝土干燥收縮影響41-43
- 3.5.4 不同水膠比下粉煤灰摻量對干縮影響43-44
- 3.5.5 減水劑對混凝土干縮影響44-45
- 3.5.6 混凝土組分對混凝土抗壓強度影響45-47
- 3.6 本章小結(jié)47-50
- 4 混凝土干燥收縮預測模型50-62
- 4.1 國內(nèi)外干縮預測模型50-53
- 4.1.1 ACI209模型50-51
- 4.1.2 CEB.FIP系列模型51
- 4.1.3 B-P系列模型51-52
- 4.1.4 GL2000系列模型52-53
- 4.1.5 建研(86)模型53
- 4.1.6 王鐵夢模型53
- 4.2 干燥收縮預測模型比較分析53-56
- 4.2.1 干燥收縮預測模型基本表達式對比53-54
- 4.2.2 干縮預測模型考慮因素對比54-56
- 4.3 干燥收縮預測模型計算值與試驗值對比56-57
- 4.4 考慮粉煤灰的干燥收縮預測模型57-61
- 4.4.1 時間進程函數(shù)修正58-59
- 4.4.2 收縮終值與其方程的修正59
- 4.4.3 建議模型及其檢驗59-61
- 4.5 本章小結(jié)61-62
- 5 混凝土干燥收縮數(shù)值模擬62-82
- 5.1 混凝土濕度場62
- 5.2 混凝土內(nèi)部濕度場控制方程62-64
- 5.3 初始條件與邊界條件64-65
- 5.3.1 初始條件64-65
- 5.3.2 邊界條件65
- 5.4 濕度場模擬的重要參數(shù)65-67
- 5.4.1 濕度擴散系數(shù)65-67
- 5.4.2 表面水分交換系數(shù)67
- 5.5 混凝土濕度場的數(shù)值求解67-70
- 5.6 混凝土濕度場的有限元數(shù)值模擬70-71
- 5.7 濕度場單元選擇與網(wǎng)格劃分71-72
- 5.8 濕度場有限元模擬72-77
- 5.9 干燥收縮的有限元數(shù)值模擬77
- 5.10 濕度場和應變場的耦合分析77
- 5.11 收縮應變與濕度的關(guān)系77-78
- 5.12 數(shù)值模擬結(jié)果與驗證78-81
- 5.13 本章小結(jié)81-82
- 6 鋼筋混凝土樓板干縮數(shù)值模擬及裂縫防治82-94
- 6.1 鋼筋混凝土樓板干燥收縮數(shù)值模擬82-89
- 6.1.1 有限元模型的建立82-83
- 6.1.2 混凝土強度等級對樓板應力狀態(tài)的影響83-85
- 6.1.3 樓板厚度對樓板應力狀態(tài)的影響85-86
- 6.1.4 環(huán)境濕度對樓板應力狀態(tài)的影響86-87
- 6.1.5 約束剛度對樓板應力狀態(tài)的影響87-89
- 6.1.6 配筋對樓板應力狀態(tài)的影響89
- 6.2 板角斜裂縫成因分析89-91
- 6.3 板角斜裂縫防治措施91-93
- 6.3.1 板角布置雙向增強鋼筋91-92
- 6.3.2 設(shè)置后澆帶92-93
- 6.3.3 其他方面減小收縮93
- 6.4 本章小結(jié)93-94
- 7 結(jié)論與展望94-96
- 7.1 本文主要結(jié)論94
- 7.2 研究工作展望94-96
- 致謝96-98
- 參考文獻98-101
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,本文編號:929338
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