大体积混凝土桩基础承台裂缝控制研究

论文摘要

大体积混凝土桩承台产生裂缝的因素有很多,其中温度是其主要的影响因素,为了避免产生温度裂缝,需进行对大体积桩承台混凝土温度场进行研究,利用仿真分析的方法来了解温度和内外温差分布的情况,就成为一个重要的研究课题。本文利用有限单元法并结合南昌市某高层建筑桩承台。通过水管冷却的方式进行温控方面的实践,对大体积混凝土桩承台三维温度场进行了研究。主要内容如下:1.介绍大体积混凝土裂缝产生的主要影响因素,并提出了大体积桩承台混凝土的温度裂缝防治措施。2.通过计算来分析桩承台混凝土内部温度分布情况,并阐述影响混凝土温度的各种因素,为混凝土的温差控制提供了依据。3.介绍了有限元的理论基础和一些主要计算方法。然后以南昌市某高层建筑桩基础承台为工程背景,设计了水管冷却的温控措施。4.运用工程软件MIDAS/Civil对大体积混凝土桩承台进行温度场的分析,模拟温度的变化情况。分析其计算数据,并对实际工程数据加以比较,得出结论,论证大体积混凝土桩承台水管冷却的温度控制方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 大体积混凝土概述
• 1.2.1 大体积混凝土的定义
• 1.2.2 大体积混凝土桩承台的特点
• 1.3 大体积混凝土温度场研究情况综述
• 1.3.1 国外研究情况
• 1.3.2 国内研究情况
• 1.4 本文的研究目的和内容
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 研究内容
• 第2章 大体积混凝土裂缝形成的原因分析
• 2.1 混凝土的力学性能
• 2.1.1 混凝土的弹性模量
• 2.1.2 混凝土的抗拉强度
• 2.2 混凝土的裂缝的成因
• 2.2.1 微观裂缝的形成
• 2.2.2 大体积混凝土裂缝的形成
• 2.3 影响大体积混凝土裂缝形成的因素
• 2.3.1 混凝土的材料
• 2.3.2 外部环境
• 2.3.3 混凝土的收缩变形
• 2.3.4 内外约束
• 2.3.5 承台的几何尺寸
• 2.3.6 施工方案
• 2.4 大体积混凝土承台裂缝防治措施
• 2.4.1 施工前的准备
• 2.4.2 施工过程控制
• 2.4.3 现场温度监控
• 2.5 小结
• 第3章 大体积混凝土桩承台温度场和温度应力研究
• 3.1 有限单元法在大体积混凝土中的应用
• 3.1.1 有限单元法的历史发展
• 3.1.2 求解混凝土温度场的方法介绍
• 3.1.3 有限元分析大体积混凝土温度的优点
• 3.2 混凝土基本热学性能
• 3.2.1 热传导微分方程
• 3.2.2 边界与初始条件
• 3.3 温度场和温度应力的有限单元法计算原理
• 3.3.1 瞬态稳定温度场的有限单元法
• 3.3.2 温度应力的有限单元法
• 3.3.3 温度应力与应变
• 3.4 水管冷却有限元分析基础
• 3.4.1 概述
• 3.4.2 水管冷却的研究现状
• 3.4.3 水管冷却温度场的有限元子结构算法
• 3.5 MIDAS进行水化热分析的基本理论基础
• 3.5.1 热传递分析
• 3.5.2 热应力分析
• 3.6 小结
• 第4章 某高层建筑大体积混凝土桩承台实例分析
• 4.1 大体积混凝土桩承台施工实例
• 4.1.1 工程概况
• 4.1.2 桩承台裂缝施工控制措施
• 4.1.3 桩承台冷管施工与测温
• 4.1.4 桩承台施工组织与管理措施
• 4.2 基于MIDAS大体积混凝土桩承台的温度场与温度应力分析
• 4.2.1 MIDAS水化热分析基本步骤
• 4.2.2 材料特性
• 4.2.3 结构建模
• 4.2.4 单元选择及边界条件处理
• 4.2.5 环境温度和热源函数的定义
• 4.2.6 管冷
• 4.2.7 运行分析
• 4.3 大体积混凝土桩承合的温控措施
• 4.4 小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢