箱形設備基礎收縮徐變及溫度應力分析.pdf

1、收縮和徐變是混凝土材料本身固有的時變特性，正確的估計和預測收縮徐變對大體積超長混凝土結構有重要的影響。隨著大體積混凝土結構在土木工程中的廣泛應用，設計和施工中的溫度場及相應溫度應力的計算或控制也成為土木工程的研究熱點之一。對于屬于大體積混凝土的箱形設備基礎，由于溫度應力分布比較復雜，影響因素眾多，因此在實際工程中很難準確得到其解析解。但隨著計算機科學和數(shù)值計算方法的飛速發(fā)展，目前已經有很多計算方法應用于大體積混凝土溫度應力的計算機仿真技

2、術，其中應用最為廣泛的是有限單元法。
　　本文主要工作如下：
　?、俦疚母鶕?jù)國內外混凝土收縮徐變研究的文獻資料和最新研究進展，詳細討論了混凝土收縮徐變的物理機理和影響因素。
　　②通過比較分析，選擇了較為合理的考慮混凝土收縮徐變的估算模型用于有限元分析，并利用ADINA的二次開發(fā)功能，編制了能夠考慮混凝土彈性模量隨時間變化的收縮徐變關系的材料本構用戶接口程序。
　　③在詳細了解大體積混凝土結構施工時的溫度場及溫致

3、開裂的工程問題與國內外的研究進展的基礎上，對大體積混凝土溫度場的規(guī)律進行了理論探討，介紹了溫度場計算的方法。
　?、芫C合考慮溫度收縮、以及干燥收縮的影響，在大型結構分析程序 ADINA平臺上，用二次開發(fā)材料對箱形設備基礎進行了三維整體計算分析。
　　主要結論如下：
　?、倩炷恋男熳兲匦詫ζ湓缙诘牧芽p的產生有有利的影響，通過計算對比，其影響較大不可忽略。
　?、谟嬎愕装鍦囟葓霭l(fā)現(xiàn)，保溫條件對混凝土表面的影響較大，

4、處理不好將有溫度較大變化，易導致表面裂縫的產生。
　　③底板的應力場表明：水化熱主要影響表面裂縫的產生，對貫通裂縫的形成影響不如干燥收縮大。
　　④本文先取45m有限元三維整體模型計算分析，底板、豎向構件以及頂板分別間隔7天澆注。結果表明：模型會發(fā)生局部裂縫，但不會出現(xiàn)危害較大的貫通裂縫。
　　⑤通過45m、60m和75m有限元三維整體模型計算結果對比分析表明，長度越長產生的拉應力越大。對于模型長度小于75m的情況，不

5、管施工間隔時間長短，除局部表面出現(xiàn)裂縫外，模型不會出現(xiàn)貫通裂縫；對于長度為75m的模型，當施工間隔為28天時，箱基豎向構件可能會出現(xiàn)貫通裂縫。不同施工間隔時間計算結果表明，施工間隔時間的長短對底板、豎向構件，以及頂板的應力有明顯影響，間隔時間越長對底板有利，對豎向構件和頂板不利。
　　本文通過以上研究，為箱形設備基礎的設計和施工提供了更為準確的量化依據(jù)，對裂縫的控制具有現(xiàn)實意義，同時論文工作也為此類箱形設備基礎的后續(xù)深入研究奠定了