某水閘工程混凝土溫度控制與防裂研究.pdf

1、水閘是水利工程中一種重要的水工建筑物,這種倒T字形結(jié)構(gòu)的體積一般比較龐大,且由于施工和結(jié)構(gòu)上的需要,常常進(jìn)行大塊的澆筑?；炷两Y(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生大量水化熱,將引起很大的溫升,這種溫升以及隨后的降溫帶來的巨大溫度升降變化將產(chǎn)生一系列的結(jié)構(gòu)問題,特別是混凝土的開裂問題。在水閘結(jié)構(gòu)的閘墩與底板上產(chǎn)生了大量的表面裂縫甚至貫穿性裂縫,這不僅破壞了結(jié)構(gòu)的整體性,影響結(jié)構(gòu)的受力狀況與穩(wěn)定,給結(jié)構(gòu)的運(yùn)行帶來不確定性,而且容易導(dǎo)致內(nèi)部鋼筋銹蝕,降低結(jié)構(gòu)的耐久性

2、,有時(shí)還會(huì)引起滲漏變形,危及基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。本文圍繞水閘混凝土熱力學(xué)參數(shù)確定、裂縫成因機(jī)理、溫度場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)仿真分析、防裂限裂措施及裂縫補(bǔ)救方法等,作了如下的工作：(1)在深入分析國內(nèi)外相關(guān)混凝土工程,以及外加劑、摻合料等的發(fā)展現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,探討了水工混凝土裂縫形成的各環(huán)節(jié)因素和危害性,以及各環(huán)節(jié)需解決的問題。(2)分析了水閘裂縫的開裂形式及其成因,指出了水閘的裂縫主要是在早期形成的,而早期裂縫的形成主要是由于混凝土溫度變化引起的熱脹冷縮和混

3、凝土的自身體積收縮引起的。因此必須采取適當(dāng)?shù)墓こ檀胧?對(duì)早期混凝土進(jìn)行溫度控制和表面保溫養(yǎng)護(hù),防止裂縫的發(fā)生。(3)闡述了三維不穩(wěn)定溫度場(chǎng)和徐變應(yīng)力場(chǎng)的基本理論及其有限元計(jì)算方法,并運(yùn)用有限元軟件ANSYS進(jìn)行仿真分析,考慮大氣溫度以及周圍自然環(huán)境的變化等,通過單元生死技術(shù)對(duì)施工過程進(jìn)行模擬,對(duì)混凝土絕熱溫升、應(yīng)力等明顯地依賴于混凝土齡期的現(xiàn)象也進(jìn)行了精細(xì)的模擬。(4)通過分析水閘這種倒T形混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因,分別提出了具有針對(duì)性的工