基于鋼板預(yù)熱鋼—混凝土組合剪力墻施工期的裂縫研究.pdf

1、目前，我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展與施工技術(shù)水平正不斷上升，全國(guó)各地正大量涌現(xiàn)出超高層建筑，并成為了當(dāng)?shù)氐臉?biāo)志性建筑。在超高層建筑中，其下部的剪力墻多采用鋼板—混凝土組合剪力墻。組合墻為了滿足結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度、高泵送性等要求，選用了高強(qiáng)高性能的混凝土。然而，高強(qiáng)高性能混凝土在澆筑過(guò)程中，由于其水泥用量大，會(huì)產(chǎn)生大量的水化熱，在施工早期由于溫度收縮產(chǎn)生的變形比較明顯。此外，混凝土與鋼板、栓釘之間存在約束作用，在這些地方易產(chǎn)生較大的應(yīng)力而導(dǎo)致開(kāi)裂，對(duì)結(jié)構(gòu)的

2、發(fā)展嚴(yán)重不利。所以在工程施工技術(shù)領(lǐng)域里，鋼板—混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)混凝土的開(kāi)裂問(wèn)題一直是行業(yè)內(nèi)的一大難題。
　　如今，在實(shí)際工程中采用了預(yù)熱鋼板的方法，其中有一種方法是在鋼板上預(yù)埋水管，向管內(nèi)通入熱水來(lái)對(duì)鋼板進(jìn)行預(yù)熱處理。預(yù)熱鋼板的主要原理是給鋼板提前升溫，使其產(chǎn)生一定的預(yù)膨脹，盡可能讓剪力墻鋼板與混凝土的收縮趨于一致，來(lái)控制因二者的相互約束造成的不協(xié)調(diào)變形而導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂。目前采用熱水管預(yù)熱鋼板的施工技術(shù)還有許多不確定因素，還值

3、得去深入探討，不斷完善這項(xiàng)鋼板—混凝土組合剪力墻的防裂施工技術(shù)。
　　有限元軟件的發(fā)展促進(jìn)了大量數(shù)值分析軟件的產(chǎn)生，本文運(yùn)用了ANSYS有限元軟件，對(duì)鋼板—混凝土組合剪力墻進(jìn)行了數(shù)值模擬。先后模擬分析了混凝土水化熱隨齡期的發(fā)展規(guī)律、混凝土與栓釘處的應(yīng)力隨齡期的發(fā)展規(guī)律，以及采取預(yù)熱鋼板技術(shù)后，混凝土的主應(yīng)力的變化情況。最后得出以下結(jié)論：
　?、兕A(yù)熱鋼板能有效減弱混凝土的主應(yīng)力大小，降低鋼板剪力墻混凝土墻體開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)，前人的研

4、究已得出了預(yù)熱鋼板的適宜時(shí)間和適宜溫度，本文驗(yàn)證了其理論的可用性，又對(duì)水管在鋼板上的布置情況進(jìn)行了探究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)若水管總體積量布置過(guò)少，則預(yù)熱鋼板的效果不良，混凝土與鋼板之間的仍然存在較大的不協(xié)調(diào)變形，混凝土仍出現(xiàn)了不同程度的裂縫。分析結(jié)果表明布置水管的總體積不得少于鋼板總體積的0.417，在實(shí)際的施工過(guò)程中，建議取值范圍為0.45—0.625之間。
　?、谠趯?duì)組合剪力墻進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析中，研究了組合剪力墻的位移與應(yīng)力分布情況。最后討

5、論了栓釘與混凝土間的約束拉應(yīng)力隨齡期的發(fā)展規(guī)律，并得出在齡期1.5天到5天內(nèi)，其混凝土與栓釘之間的約束拉應(yīng)力已超過(guò)了混凝土的抗拉強(qiáng)度，出現(xiàn)了裂縫，在隨后的溫降階段，由于約束拉應(yīng)力的減少，其增長(zhǎng)裂縫趨小。
　?、墼邶g期早期，混凝土內(nèi)側(cè)中心點(diǎn)的溫度并不是混凝土內(nèi)側(cè)的最高溫度，這是由于內(nèi)部栓釘吸收了混凝土的熱量，導(dǎo)致分布的不均勻，隨著齡期的發(fā)展，混凝土內(nèi)部中心區(qū)域的溫度會(huì)慢慢趨于一致，最后達(dá)到溫度相同。
　　④組合墻的溫度隨齡期的