桩土约束下筏板的温度应力及裂缝控制

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目前,含地下室的高层建筑越来越多,地下室的规模也越来越大,而大多数高层建筑的基础形式采用桩筏基础。这样对筏板的裂缝控制就有严格的要求,本文结合襄樊一栋高层的工程实例,研究桩土约束下筏板的温度应力及裂缝控制。   大体积混凝土浇筑完毕后,硬化期间水泥水化产生大量的热量,由于混凝土内部散热不及表面快,‘导致内外温差过大,而这种过大的温差会产生温度应力和温度变形。温度应力是大体积混凝土裂缝产生的主要原因。   本文根据瞬态温度场和应力场理论,利用ANSYS有限元分析软件,结合实际工程的模型模拟出混凝土浇筑过程中每一天的温度场和应力场的分布情况以及浇筑完毕后的裂缝分布。   在热力学分析中,整个浇筑过程中几乎每个浇筑层每天的温度场分布都呈中间温度高,四周温度低的变化趋势。计算中受混凝土温度影响的土壤深度随时间增加而增加,但当计算深度超过2m时,其影响相当小,所以在建模中可以将基岩的厚度适当的减小。在结构分析中,应力分布大致是以桩为中心向四周逐渐递减,桩约束处的应力较大,位移变形也比其他地方小些。模拟浇筑完毕后,裂缝几乎分布于整块板上,这与实际情况存在着一些的差异。经分析得知,ANSYS模拟中,不能将材料性质和施工中的环境因素很准确的反映在模型中,这就造成计算结果和实际情况存在着一定的差异。   通过把计算结果与实际情况对比分析,得出了一些控制裂缝的方法。本文从设计和施工的角度提供了一些控制裂缝的措施。在设计方面,可以通过设置滑动层、合理的设缝分块、采用合适的混凝土强度等级、设置构造钢筋等措施来有效的减少裂缝的产生。在施工方面,通过优化混凝土的配合比、控制混凝土的成型工艺、加强混凝土的保温保湿养护、严格控制混凝土内外温差、分层浇筑等来控制裂缝的产生和发展。本文的这些研究成果具有重要的理论意义和工程参考价值。
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