超長混凝土水池在施工期間和正常使用階段經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)裂縫,通常都是按照規(guī)范設(shè)置伸縮縫來釋放溫度及收縮應(yīng)力。但是大量的工程實(shí)例表明,設(shè)縫后的水池仍然會(huì)出現(xiàn)裂縫,不但削弱了結(jié)構(gòu)的整體性和抗震性能,而且構(gòu)造復(fù)雜,對水池防水很不利,所以不設(shè)縫的超長混凝土水池越來越多。超長混凝土水池出現(xiàn)裂縫的最重要因素是溫度應(yīng)力,其次還有混凝土的收縮、側(cè)向土壓力、混凝土的徐變等因素影響。當(dāng)水池出現(xiàn)裂縫后,為了不影響其正常使用,必須及時(shí)采取合適的措施對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固,因此對于加固方案的選擇和加固效果的研究就顯得尤為重要。本文采用有限元軟件ABAQUS對超長鋼筋混凝土水池進(jìn)行受力分析,探討了土壓力、溫度變化及收縮等因素對水池池壁內(nèi)力的影響規(guī)律,且對出現(xiàn)裂縫后的水池池壁進(jìn)行了加固補(bǔ)強(qiáng),本文主要成果如下:1、總結(jié)了超長混凝土結(jié)構(gòu)中裂縫產(chǎn)生的原因,分析了引起超長混凝土水池池壁出現(xiàn)裂縫的幾種主要因素;2、基于考慮溫度折減系數(shù)的彈性分析方法,提出了超長混凝土池壁收縮當(dāng)量溫差及壁面溫差的確定方法;3、采用有限元軟件ABAQUS建立超長鋼筋混凝土水池的有限元模型,研究了土側(cè)壓力、收縮、壁面溫差等因素的幾種組合工況作用下池壁的應(yīng)力狀態(tài),分析池壁產(chǎn)生裂縫的原因;4、采用ABAQUS軟件分析了池壁采用粘貼鋼板加固后的應(yīng)力分布情況,并將其與加固前的應(yīng)力進(jìn)行對比分析,證實(shí)粘貼鋼板加固的有效性,確定了池壁裂縫的加固方案;5、對粘鋼加固進(jìn)行有限元變參分析,分別研究了鋼板強(qiáng)度、厚度及橫向間距對加固效果的影響;6、總結(jié)了超長混凝土池壁的裂縫控制措施,為類似工程的設(shè)計(jì)和施工提供參考。
【學(xué)位單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU755.7
【部分圖文】：

1.1.1 超長混凝土結(jié)構(gòu)的定義目前，對于超長混凝土結(jié)構(gòu)的嚴(yán)格定義國內(nèi)外尚未明確給出。國際上對大體積混凝土結(jié)構(gòu)的認(rèn)定一般是根據(jù)它的幾何尺寸（其中厚度是主要指標(biāo)），通常以 0.8~1.0m 作為厚度的分界值。上世紀(jì)八十年代，美國混凝土協(xié)會(huì)重新定義了大體積混凝土結(jié)構(gòu)：“任意體量的混凝土，其尺寸大到足以必須采取措施減小由于體積變形引起的裂縫，統(tǒng)稱為大體積混凝土”[1]。上述提到的大體積混凝土結(jié)構(gòu)和本文中的超長混凝土結(jié)構(gòu)是同一個(gè)概念。按此定義，本文研究的鋼筋混凝土池壁長度達(dá) 800m，超過《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的長度，亦屬于大體積混凝土結(jié)構(gòu)。迄今為止，我國已完成了很多超長結(jié)構(gòu)工程的建設(shè)，比如首都國際機(jī)場新航站樓，其平面尺寸為 745.7m×342.9m，采取了無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力樓蓋體系；南京國際展覽中心，其平面尺寸為 270m×118.5m，屬于預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)；上海鐵路南站主站屋，其外徑為 260m，內(nèi)徑為 148m，屬于圓環(huán)形預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)；珠海拱北口岸廣場，其平面尺寸為248m×190m，采取了無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力平板體系。相應(yīng)的工程圖片如圖 1.1~1.4 所示。

1.1.1 超長混凝土結(jié)構(gòu)的定義目前，對于超長混凝土結(jié)構(gòu)的嚴(yán)格定義國內(nèi)外尚未明確給出。國際上對大體積混凝土結(jié)構(gòu)的認(rèn)定一般是根據(jù)它的幾何尺寸（其中厚度是主要指標(biāo)），通常以 0.8~1.0m 作為厚度的分界值。上世紀(jì)八十年代，美國混凝土協(xié)會(huì)重新定義了大體積混凝土結(jié)構(gòu)：“任意體量的混凝土，其尺寸大到足以必須采取措施減小由于體積變形引起的裂縫，統(tǒng)稱為大體積混凝土”[1]。上述提到的大體積混凝土結(jié)構(gòu)和本文中的超長混凝土結(jié)構(gòu)是同一個(gè)概念。按此定義，本文研究的鋼筋混凝土池壁長度達(dá) 800m，超過《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的長度，亦屬于大體積混凝土結(jié)構(gòu)。迄今為止，我國已完成了很多超長結(jié)構(gòu)工程的建設(shè)，比如首都國際機(jī)場新航站樓，其平面尺寸為 745.7m×342.9m，采取了無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力樓蓋體系；南京國際展覽中心，其平面尺寸為 270m×118.5m，屬于預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)；上海鐵路南站主站屋，其外徑為 260m，內(nèi)徑為 148m，屬于圓環(huán)形預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)；珠海拱北口岸廣場，其平面尺寸為248m×190m，采取了無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力平板體系。相應(yīng)的工程圖片如圖 1.1~1.4 所示。

圖 1.3 上海鐵路南站主站屋圖 1.4 珠海拱北口岸廣場1.1.2 工程結(jié)構(gòu)中的伸縮縫對于超長混凝土結(jié)構(gòu)，建筑技術(shù)人員通常會(huì)按照規(guī)范規(guī)定在工程中適當(dāng)設(shè)置伸縮

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2820498