基于數(shù)值分析和工程經(jīng)驗的現(xiàn)代大體積砼裂縫控制實(shí)用技術(shù).pdf

1、近年來，現(xiàn)代大體積混凝土早期開裂問題引起社會各界的普遍重視，成為工程界亟需解決的難題之一，在提倡建設(shè)節(jié)約型社會的今天，解決混凝土早期開裂問題意義重大。混凝土早期開裂影響因素多、情況復(fù)雜，設(shè)計、材料、施工、管理和環(huán)境等對其都有不同程度的影響，工程界迫切需要一整套有效、方便、簡單的裂縫控制實(shí)用技術(shù)。 本文研究工作的技術(shù)路線如下，首先從分析混凝土定義變化入手，研究我國現(xiàn)代混凝土的主要特征，分析混凝土配合比特點(diǎn)，并從“中國知網(wǎng)”等處收集

2、大量工程案例，建立數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；其次，基于通用有限元軟件ANSYS開發(fā)模擬混凝土施工過程的溫度、徐變應(yīng)力計算模塊；最后，開發(fā)交互式中文界面混凝土早期裂縫控制仿真分析系統(tǒng)，并基于數(shù)據(jù)庫和仿真分析系統(tǒng)提出混凝土早期裂縫控制實(shí)用技術(shù)。 本文的主要工作及具體成果如下： (1)首次系統(tǒng)調(diào)查研究了我國現(xiàn)代混凝土的現(xiàn)狀，分析了現(xiàn)代混凝土的主要特征和配合比特點(diǎn)。從分析混凝土定義入手，研究現(xiàn)代混凝土的變化，高性能化、商品化和品質(zhì)高要求化是現(xiàn)

3、代混凝土的主要特征，設(shè)計強(qiáng)度等級提高、水灰比減小、砂率增大、水泥強(qiáng)度等級提高、普通硅酸鹽水泥使用比例提高、礦物摻合料和“雙摻”使用比例提高、粉煤灰摻入比例提高和膠凝材料用量提高是現(xiàn)代大體積混凝土配合比的主要特點(diǎn)，這些新情況導(dǎo)致了現(xiàn)代混凝土早期開裂風(fēng)險的變化。 (2)建立了“現(xiàn)代混凝土裂縫控制數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”。從“中國知網(wǎng)”等處收集了大量現(xiàn)代混凝土工程裂縫控制的成功案例，將其工程信息、配合比、裂縫控制措施，建立成數(shù)據(jù)庫，為日后工程配合

4、比設(shè)計、抗裂措施選擇提供參考，便于施工單位盡快確定施工方案。 (3)開發(fā)了模擬混凝土施工的溫度場有限元分析模塊。溫度場分析是溫度應(yīng)力場分析的基礎(chǔ)，利用ANSYS實(shí)現(xiàn)了分層澆筑、人工水管冷卻等混凝土早期瞬態(tài)溫度場仿真模擬，分析了常用溫控措施——斜面分層澆筑各因素對溫度場的影響，并基于ANSYS開發(fā)了基于等效時間水化度的混凝土早期熱分析模塊。 (4)開發(fā)了早期混凝土應(yīng)力場計算軟件?；贏NSYS用戶可擴(kuò)展功能(UPFs)，將

5、混凝土徐變的指數(shù)函數(shù)模型和彈性徐變方程的隱式解法引入ANSYS，增加了ANSYS混凝土早期徐變本構(gòu)模型，完善了ANSYS在混凝土早期應(yīng)力計算方面的功能，運(yùn)用該程序研究發(fā)現(xiàn)加快水化放熱速率、增大熱膨脹系數(shù)、加快彈性模量增長、減小比熱、減小導(dǎo)熱系數(shù)都會增大混凝土開裂風(fēng)險，施工期應(yīng)加強(qiáng)表面保溫和內(nèi)部散熱。 (5)開發(fā)了高效、快捷的“現(xiàn)代混凝土早期裂縫控制仿真分析系統(tǒng)”。開發(fā)了適合混凝土早期溫度應(yīng)力分析的建模、計算、后處理模塊，如常見結(jié)