钢筋混凝土结构非荷载裂缝的分析与控制

钢筋混凝土结构非荷载裂缝的分析与控制

吴庆[1]2003年在《钢筋混凝土结构非荷载裂缝的分析与控制》文中指出混凝土结构在施工和使用过程中常发现不同形式的裂缝,对于非荷载因素引起的裂缝,我国《规范》尚未给出相应的计算方法和全面的控制措施。本文对非荷载裂缝,特别是温度—收缩裂缝进行了调查研究,并对两端或四周约束的梁、板和底部约束的地下连续墙进行了收缩应力分析,发现国内外有关文献给出的收缩计算公式没有考虑泵送商品混凝土的水泥用量、外加剂使用、骨料粒径和砂用量等因素的影响,计算出的混凝土收缩量往往偏小;另外,《规范》中针对温度—收缩裂缝的构造措施不足。针对这些问题,本文在总结国内外先进经验的基础上,采用了弹性理论得出了相应的计算公式,提出了构造方面的加强措施,并通过具体的工程实例对计算公式和构造措施加以验证,结果比较理想。

李来军[2]2008年在《混凝土早期非结构性裂缝的分析与控制》文中进行了进一步梳理混凝土是一种非均质的合成材料,其物理力学性能与组成材料的各自性能有关,同时早期非结构性裂缝的形成与同期混凝土的物理力学性能关系密切,相关应力的计算中,就经常涉及混凝土的收缩及收缩当量温差、弹性模量、极限拉伸值、松弛系数等相关的性能参数。非荷载应力主要有:温度应力、收缩应力以及自约束应力等,有关研究在理论上是温度场和温度应力的求解问题,在实践中则是如何合理地选材和施工设计,以及有效地进行控制和监控等,这些涉及到了结构设计、施工环境等等诸多方面的因素。仿真分析就是将结构的几何形态与结构性态结合起来,通过施工期与使用期混凝土结构性态的数值模拟,为施工方案的确定提供依据,同时也可对己有裂缝进行成因分析,以确定维修加固措施。混凝土结构温度场的求解属线性的瞬态温度场问题,温度应力属热弹性力学问题,文中对大体积混凝土施工及养护期的温度场及应力场进行了有限元分析,并结合有限元软件ANSYS的算例,对计算过程中基本参数的选取及边界条件的处理做了初步探讨。在此基础上,讨论了环境温度与浇筑温度对混凝土温度应力的影响规律,以及分层浇筑过程温度场与应力场计算的特点和分层浇注的最佳间隔时间。混凝土早期裂缝的普遍存在,会给结构的正常使用带来不利影响,但裂缝是材料的固有性质。通常所说的钢筋混凝土结构裂缝控制是指对宏观裂缝的预测、预防和处理,兼顾到结构的安全性、适用性和耐久性,把裂缝宽度控制在无害的范围之内。文中在总结已有温控防裂成果的基础上,从原材料、配比设计等宏观方面研究了裂缝的控制,总的来说,裂缝的产生源于其收缩变形受到约束时产生的拉应力超过其即时抗拉应力,或收缩应变超过了其即时极限延伸值,因此为了对早期裂缝进行控制,应从设计和施工两方面入手,一边采取措施减少混凝土收缩变形,一边增加混凝土结构抵抗收缩应力的能力,并将两者有机地结合起来,努力使混凝土的早期抗拉应力和极限延伸值的增长率同步甚至快于其抗压强度和弹性模量的增长率,提高抗裂能力,从而对早期裂缝的产生及其发展进行有效地控制。

余文涛[3]2010年在《预应力混凝土连续刚构桥墩顶箱梁非荷载裂缝分析与控制》文中指出桥梁是交通运输的重要组成部分,是人类社会进步的重要物质基础。随着预应力混凝土连续刚构桥的兴起,箱梁裂缝的出现越来越受到人们的关注,尤其是由非荷载因素引起的结构裂缝,因其成因复杂,对桥梁结构耐久性的危害严重,引起了研究人员的高度重视。混凝土材料的导热性能很差,在各种因素引起的温度变化的作用下,预应力混凝土桥梁结构内部会产生相当大的变形及应力。而随着连续刚构桥的跨径逐渐增大,其箱梁结构对混凝土高强度的要求使得所使用混凝土的标号越来越高,体积、用量也越来越大,主墩墩顶箱梁(又称0#块)尤其如此。0#块箱梁是连续刚构桥主墩的承重结构,不仅体积巨大,构造及受力情况也相当复杂,在各种非荷载因素的影响下,常常会发生开裂现象。0#块箱梁大体积混凝土在硬化过程中释放的水化热会使结构温度场分布不均,在箱梁不同部位产生较大的温度差,而分层浇筑时下层混凝土对上层混凝土会产生约束作用,由此引起的温度、收缩应力是导致混凝土出现裂缝的主要原因。这些非荷载裂缝严重影响桥梁的整体性和耐久性,必须加以控制。本文在参阅了大量专业书籍和学术论文的基础上,对预应力混凝土连续刚构桥箱梁的特点、箱梁裂缝的分类及产生机理、导致箱梁开裂的敏感性因素等进行了理论分析。并以广西梧州某主跨为145m的连续刚构桥为工程背景,对主墩0#块采用分层浇筑法的施工过程进行了温度及混凝土应力的跟踪采集,结合理论知识对箱梁实测水化热温度场及应力的分布情况和随时间的变化规律进行了研究分析。并结合热力学的有限元分析理论,应用MIDAS Civil建立该0#及1号梁段分层浇筑施工的有限元实体模型,模拟分析水化热温度场及由此引起的应力分布情况,对箱梁开裂的各敏感性因素在有限元分析中的作用效应进行了研究。结合实测数据对比分析,找到0#块箱梁非荷载裂缝的成因并加以控制,为同类桥梁的裂缝防治提供借鉴和参考。

黄剑[4]2009年在《武警部队营房现浇钢筋混凝土楼板非荷载裂缝问题研究》文中认为随着我军现代化建设进程的加快,武警部队的营房建设也得到了长足的发展。营房建设技术取得了大批先进、成熟的科技成果,各种使用了新工艺、新材料、新技术的营房不断建成,取得了巨大的军事经济效益,各种新的结构形式的军用建筑不断出现,满足了部队各方面使用要求,使官兵的训练、工作、生活水平不断得到改善和提高。与此同时,在工程建设中也出现了一些令人堪忧的工程问题。其中,现浇钢筋混凝土楼板非荷载裂缝问题较为突出。现浇混凝土楼板是工业与民用建筑中普遍采用的结构形式,然而现浇楼板的裂缝却是经常发生的工程质量通病。近十年来,在武警部队的营房工程建设中,随着楼面工程由过去的预制混凝土板逐渐完全转向现浇钢筋混凝土板结构,楼板裂缝成为部队近几年来工程质量投诉的热点问题之一。本文针对混合结构营房中现浇钢筋混凝土楼板非荷载裂缝问题进行了试验和理论研究。首先系统阐述了现浇钢筋混凝土板非荷载裂缝的特点及类型,并对部队几个经济适用住房楼板典型裂缝进行了分析,在此基础上,引出现浇钢筋混凝土板非荷载裂缝的定义及产生裂缝的原因。其次采用对比方法研究了某混合结构营房,边界条件不同时(支座简支和支座固定)现浇钢筋混凝土楼板裂缝,分析了结构刚度对现浇钢筋混凝土楼板非荷载裂缝的影响。最后总结归纳出混合结构营房现浇钢筋混凝土楼板非荷载裂缝的一般性规律,并从设计因素和施工因素两个方面,提出防治混合结构营房现浇钢筋混凝土楼板裂缝的措施,为部队营房楼板裂缝控制提供参考依据。

朱超[5]2016年在《基于混凝土干缩试验及数值模拟的现浇楼板裂缝控制研究》文中指出钢筋混凝土现浇楼板裂缝问题一直为建设单位、施工单位以及广大业主所关注和困扰,对建筑行业的整体形象有直接的影响,因此对钢筋混凝土结构楼板裂缝的形成原因及防治措施进行研究具有一定的社会意义和经济价值。混凝土干缩是混凝土形成非荷载裂缝一个重要因素,本文基于试验研究和数值模拟探索混凝土干缩规律,并从设计、施工及材料方面对楼板裂缝防治给出措施,为工程实践提供参考。本文的主要研究内容包括:(1)设计制作了70组混凝土干燥收缩试件,在特制的干燥收缩试验室进行养护,测试0~120d的收缩应变及抗压强度值。(2)根据试验结果探索混凝土收缩规律,得到了大掺量粉煤灰和不同水胶比、不同粉煤灰及外加剂掺量对混凝土干缩及抗压强度的影响。在试验的基础上优化了混凝土配合比,在保证力学性能的同时,减小混凝土的干燥收缩值。(3)对比分析国内外几种典型的干缩预测模型的基础上,给出了适合此次掺入粉煤灰混凝土的干缩预测试验模型,并验证其精确性及均衡性。(4)通过采用ANSYS热分析模块中求解温度场的方法求解湿度场,并对湿度场与应变场进行耦合分析,模拟混凝土干燥收缩,通过对比计算值与试验值,验证了该数值模拟方法的可行性。(5)利用上述数值模拟的方法对现浇混凝土楼板的干缩过程进行数值模拟,得出混凝土强度等级、楼板板厚、环境湿度、约束及配筋对其主应力分布的影响。并基于此给出了减小因混凝土干缩引起板角斜裂缝的控制措施。

付春松[6]2006年在《聚丙烯纤维对现浇混凝土楼板非荷载裂缝影响的试验研究》文中认为现浇混凝土楼板是工业与民用建筑中普遍采用的结构形式,然而现浇混凝土楼板的裂缝问题已成为影响建筑物使用的最严重问题之一,并成为近几年来工程质量投诉的热点问题。 为了深入探讨这一困扰工程界的难题,解决这一问题,本文首先对混凝土结构裂缝产生的机理进行了阐述,并在此基础上,将现浇混凝土楼板产生裂缝的原因归纳为设计、施工和材料等叁个方面。并通过合成纤维混凝土的强度试验和平板试验,着重研究合成纤维对提高混凝土抗裂性能的效果和机理,并得出了合成纤维对混凝土抗压强度有增强作用。目前,已将部分研究成果应用于实际工程中,以解决现浇混凝土楼板的开裂问题,具有现实意义。

荣炜[7]2012年在《砖混结构非荷载裂缝的防治》文中研究表明砖混结构和现浇钢筋混凝土板的裂缝是建筑工程中普遍存在的技术问题,由于导致裂缝产生因素的多元性,裂缝问题一直受到人们的关注。它既影响安全、美观,又影响结构的强度和稳定性。文章通过对砌体结构和现浇板经常出现的裂缝的分析,提出防治措施,提出了今后工作的方向和建议。

童茁壮[8]2015年在《现浇钢筋混凝土楼板非荷载裂缝影响研究》文中研究指明建筑工程中的裂缝问题,长期困扰着相关从业人员及专家学者。新技术、新材料在建筑工程中应用的越来越普及,裂缝的现象也越来越常见,因此裂缝也成了迫切需要解决的技术难题。近代建筑材料的研究认为,有裂缝是绝对的,无裂缝是相对的,因此,建筑物的裂缝是不可避免的。本文结合工程实践对建筑工程中最为常见的钢筋混凝土现浇楼板裂缝问题进行了探讨,从混凝土材料方面、施工因素方面、设计方面综合归纳分析了这类裂缝产生的成因,提出了要防止裂缝的出现,须从材料、设计、施工等方面采取综合控制的方法和措施。本文结合相关文献,阐述了裂缝的基本概念、开展机理,介绍了裂缝的基本形式、常见形态,分析了裂缝产生原因与导致非结构裂缝出现的混凝土收缩因素产生的机理及其影响因素,并从设计和施工两方面综合论述了裂缝出现的成因,根据不同原因提出了相应的防治措施,并介绍了裂缝修复处理的方法。结合工程实例,运用有限元软件ANSYS建立理论模型,研究了非荷载裂缝对楼板受力性能的影响,提出了施工防范措施与修复加固建议。

季长征, 李仰贤, 孙建东, 李龙, 赵晶[9]2014年在《建筑结构非荷载裂缝的检测鉴定与处理措施》文中进行了进一步梳理建(构)筑物及构件开裂问题普遍存在,无法回避。根据开裂原因,对各种裂缝进行分类,并详述建筑结构非荷载裂缝的特点和检测方法。结合工程实例,提出具体处理措施。

杨艳敏, 李广景[10]2012年在《用预应力控制混凝土楼板非荷载裂缝的试验方法》文中提出采用现浇钢筋混凝土楼板的住宅,顶层经常发生非荷载裂缝。通过对现行规范及试验方法的分析,提出采用先张法对楼板部分受力钢筋施加预应力,可有效控制楼板的非荷载裂缝。介绍试验方法和装置,试验结果证明,这一技术能有效提高楼板的抗裂性能。

参考文献:

[1]. 钢筋混凝土结构非荷载裂缝的分析与控制[D]. 吴庆. 合肥工业大学. 2003

[2]. 混凝土早期非结构性裂缝的分析与控制[D]. 李来军. 武汉理工大学. 2008

[3]. 预应力混凝土连续刚构桥墩顶箱梁非荷载裂缝分析与控制[D]. 余文涛. 武汉理工大学. 2010

[4]. 武警部队营房现浇钢筋混凝土楼板非荷载裂缝问题研究[D]. 黄剑. 西安建筑科技大学. 2009

[5]. 基于混凝土干缩试验及数值模拟的现浇楼板裂缝控制研究[D]. 朱超. 重庆大学. 2016

[6]. 聚丙烯纤维对现浇混凝土楼板非荷载裂缝影响的试验研究[D]. 付春松. 广西大学. 2006

[7]. 砖混结构非荷载裂缝的防治[J]. 荣炜. 江苏建材. 2012

[8]. 现浇钢筋混凝土楼板非荷载裂缝影响研究[D]. 童茁壮. 长沙理工大学. 2015

[9]. 建筑结构非荷载裂缝的检测鉴定与处理措施[J]. 季长征, 李仰贤, 孙建东, 李龙, 赵晶. 建筑技术. 2014

[10]. 用预应力控制混凝土楼板非荷载裂缝的试验方法[J]. 杨艳敏, 李广景. 建筑技术. 2012

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