【碩士】混凝土早期非結構性裂縫的分析與控制

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內容簡介

　　混凝土是一種非均質的合成材料，其物理力學性能與組成材料的各自性能有關，同時早期非結構性裂縫的形成與同期混凝土的物理力學性能關系密切，相關應力的計　　算中，就經常涉及混凝土的收縮及收縮當量溫差、彈性模量、極限拉伸值、松弛系數等相關的性能參數。非荷載應力主要有:溫度應力、收縮應力以及自約束應力等，有關研究在理論上是溫度場和溫度應力的求解問題，在實踐中則是如何合理地選材和施工設計，以及有效地進行控制和監(jiān)控等，這些涉及到了結構設計、施工環(huán)境等等諸多方面的因素。仿真分析就是將結構的幾何形態(tài)與結構性態(tài)結合起來，通過施工期與使用期混凝土結構性態(tài)的數值模擬，為施工方案的確定提供依據，同時也可對己有裂縫進行成因分析，以確定維修加固措施。混凝土結構溫度場的求解屬線性的瞬態(tài)溫度場問題，溫度應力屬熱彈性力學問題，文中對大體積混凝土施工及養(yǎng)護期的溫度場及應力場進行了有限元分析，并結合有限元軟件ANSYS的算例，對計算過程中基本參數的選取及邊界條件的處理做了初步探討。在此基礎上，討論了環(huán)境溫度與澆筑溫度對混凝土溫度應力的影響規(guī)律，以及分層澆筑過程溫度場與應力場計算的特點和分層澆注的最佳間隔時間?；炷猎缙诹芽p的普遍存在，會給結構的正常使用帶來不利影響，但裂縫是材料的固有性質。通常所說的鋼筋混凝土結構裂縫控制是指對宏觀裂縫的預測、預防和處理，兼顧到結構的安全性、適用性和耐久性，把裂縫寬度控制在無害的范圍之內。文中在總結已有溫控防裂成果的基礎上，從原材料、配比設計等宏觀方面研究了裂縫的控制，總的來說，裂縫的產生源于其收縮變形受到約束時產生的拉應力超過其即時抗拉應力，或收縮應變超過了其即時極限延伸值，因此為了對早期裂縫進行控制，應從設計和施工兩方面入手，一邊采取措施減少混凝土收縮變形，一邊增加混凝土結構抵抗收縮應力的能力，并將兩者有機地結合起來，努力使混凝土的早期抗拉應力和極限延伸值的增長率同步甚至快于其抗壓強度和彈性模量的增長率，提高抗裂能力，從而對早期裂縫的產生及其發(fā)展進行有效地控制。　　　　2008年編制

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