超高層鋼板-混凝土墻結構中裂縫測試分析及防治對策研究.pdf

1、大體積高性能混凝土結構中普遍存在早期開裂的問題。國內外的研究大多集中于素混凝土或低配筋率的大體積混凝土的裂縫誘因分析,認為溫度和收縮變形是導致混凝土早期裂縫產生的主要原因。但對于鋼板-混凝土組合剪力墻結構,溫度變形與收縮變形受到內部鋼板面的約束,改變了溫度裂縫與收縮裂縫的形成條件,同時墻體中還因鋼板與混凝土的線膨脹系數(shù)的差異增加了附加應力,這些錯綜復雜的因素結合在一起導致了鋼板-混凝土剪力墻結構的早期開裂。
　　因此通過以某超高層

2、建筑中的核心筒鋼板-混凝土剪力墻為依托,對鋼板-混凝土組合剪力墻早期裂縫狀況進行測試。并基于混凝土的早期開裂理論、約束收縮理論和粘結滑移理論,建立了分離鋼與混凝土線膨脹系數(shù)差異而造成的附加應力、溫度應力和收縮應力的計算方法,分析出混凝土開裂誘因中鋼與混凝土線膨脹系數(shù)差異、溫度、收縮所占的比例,定量地研究了導致混凝土早期開裂的因素,并提出了相應的早期裂縫的防治措施。
　　在試驗設計方面,根據(jù)混凝土早期開裂影響因素的分析結果,分別對混

3、凝土的溫度、自收縮、干燥收縮以及鋼構件應變進行實體結構和試塊測試。采用多梯度全方面的溫度測點布置,對鋼板-混凝土組合剪力墻的溫度進行監(jiān)測,取得了澆筑后混凝土的最高溫度、降溫速率、里表溫差、表面溫差等溫控數(shù)據(jù);通過對齡期的分析研究,選擇合適的齡期對混凝土試塊進行同條件及標準養(yǎng)護下的測試,取得了合理的線膨脹系數(shù);在鋼板-混凝土組合剪力墻的里表不同部位分別進行混凝土的自收縮與干燥收縮測試,通過對比自收縮與干燥收縮測試結果,預估內外收縮不一致造

4、成的開裂程度;對鋼板-混凝土剪力墻內不同部位的鋼板、栓釘、鋼筋應變進行監(jiān)測,通過鋼與混凝土的變形協(xié)調條件,分析混凝土的應變發(fā)展趨勢及分布規(guī)律,為混凝土溫度應力的分離提供依據(jù)。
　　最后,通過試驗數(shù)據(jù)的整理分析和理論結果的研究,得到鋼板-混凝土組合剪力墻早期裂縫產生的原因:對于鋼板墻內部混凝土,溫度是導致開裂最主要的因素,引起的開裂所占比例為60％;對于鋼板墻表面混凝土,收縮是導致開裂最主要的因素,引起的開裂所占比例達到80%。并且