特别是大体积混凝土工程如水利工程中的混凝土大坝等模板
建筑工程大体积混凝土施工问题及技术措施
建筑工程大体积混凝土施工问题及技术措施摘要：本文就建筑工程大体积混凝土施工过程中存在的问题进行了总结与分析，并结合这些问题提出了建筑大体积混凝土施工过程中技术措施，以供读者参考。
关键词：建筑工程；大体积混凝土；施工重点；质量控制伴随着我国社会经济的不断发展，超高层建筑的数量不断增多，大体积混凝土的应用得到了广泛的应用。
在温度应力的作用下，大体积混凝土结构容易产生裂缝，严重影响到建筑结构的安全和使用耐久性。
因此，我们需要加强高层建筑基础的大体积混凝土施工质量。
本文结合笔者的工程实践，针对建筑工程大体积混凝土施工难点及质量控制措施进行探讨。
1 建筑工程大体积混凝土概述建筑工程大体积混凝土常出现于高层建筑、水利大坝等工程中，相比普通混凝土工程，其体积较大，表面系数偏小，水泥水化热释放较为集中，在浇筑过程中混凝土内部的温度升温速度较快，容易出现内外温差，如果不加以管控，容易出现温度裂缝，影响混凝土结构质量，造成安全隐患。
因此，在大体积混凝土施工过程中，不仅需控制混凝土的横截面，还需要根据工程建设的实际情况合理设计混凝土的平面尺寸，并据此科学把控其温度，采取有效的温度控制方法，以避免出现过大的温度应力影响最终的施工质量。
2 建筑工程大体积混凝土施工存在的问题当前，建筑工程大体积混凝土施工中存在着一些问题，主要体现在以下方面：首先，在实际施工过程中，施工质量管理模式过于传统，只关注施工过程中的工艺流程及人员的操作情况，忽视了施工前的准备工作，没有根据混凝土施工的实际情况制订适宜的施工方案，以至于后续施工开展较为艰难，施工效率得不到提升，容易出现质量问题，直接影响工程建设的整体效益；在施工阶段没有重视天气因素，未根据天气变化做好施工应急准备，无法保障建筑工程大体积混凝土施工工作的顺利开展。
其次，当前在大体积混凝土施工过程中采用的施工工艺还需优化。
比如，没有根据工程建设的实际情况进行科学配比，导致混凝土质量不达标;忽视温度控制，以至于混凝土容易出现裂缝;在混凝土浇筑施工时出现间断，影响最终的浇筑质量等。
水利工程大体积混凝土施工概论
水利工程大体积混凝土施工概论在水利工程中，修建大坝、涵洞和引水道都需要进行大体积混凝土的施工。
在混凝土结构中，如果其所有断面都不小于一米，那么就是大体积混凝土。
大体积混凝土在进行构造时所用的混凝土量大，外部体积也较大，在内部结构上钢筋的分布也很多，在进行具体的水利工程施工时影响其质量的影响因素也特别多。
大体积混凝土的施工关系着整个工程的施工质量，对其施工应给与高度的关注，因为一旦大体积混凝土出现开裂的现象，整个施工项目都会受到影响。
1、大体积混凝土的施工技术1.1优化混凝土的配合比设计（1）在配制混凝土时，要选用合适的水泥和外加剂，在选择水泥时，要以水泥的水化热作为依据，尽量选择具有较小水化热的硅酸盐水泥或者由矿渣和硅酸盐相混合的水泥，选择外掺加时要综合考虑水利工程的实际情况和水泥的适应程度以及实际表现效果，外加剂的选用原则有一条：有减少混凝土水化热的作用。
（2）大体积混凝土的配合比该怎样来设置，对于配合比的设置主要目的是为了使混凝土水化热得到降低、工程施工方便、具有较强的稳定性。
通过各方面的综合考虑最终决定混凝土的配合比设置。
在确定配合比时，我们要注意以下三点：未避免水化热的产生，在大体积混凝土的结构强度允许下，尽量减少水泥的使用量和水与胶的配比；为了使混凝土的形状不易发生改变，在施工和泵送浇筑不受影响的条件下，将含砂量控制在5-40 %范围内；在工程混凝土施工中要尽最大可能减少用水量，使缓解凝固的时间在20小时左右。
（3）关于大体积混凝土的制作和传送。
在使用混凝土之前一定要对其进行严格的检测，使混凝土的强度、倒塌程度、水泥水化热，体积伸缩特性、吐水量、可泵特性等都符合大混凝土施工的条件。
在对混凝土进行传送方面，运载混凝土的混凝土搅拌运输车一定要可以预防风吹日晒以及雨水和寒冷。
运输车要边运输边搅拌，这样可以避免混凝土的分层现象以及微凝固现象。
为了保证施工的质量，一旦混凝土的坍落度不符合要求，就应该放弃用作大体积混泥土的浇筑，为了防止浪费，可以用到其他施工项目中。
2021国家开放大学电大本科《高层建筑施工》期末试题及答案(试卷号：1192)
2021国家开放大学电大本科《高层建筑施工》期末试题及答案（试卷号：1192）2021国家开放大学电大本科《高层建筑施工》期末试题及答案（试卷号：1192）一、单项选择题（每题2分，共20分）1．《民用建筑设计通则》将建筑耐久年限分为()。
A．三级B．四级C．五级D．六级2．地下水一般分为()三类。
A．上层滞水、潜水和承压水B．上层滞水、无压水和承压水C．上层滞水、潜水和无压水D．潜水、无压水和承压水3．多级真空井点的降水深度不超过()。
A．6mB．8mC．12mD．15m4．根据《建筑基坑支护技术规程》，基坑侧壁的安全等级分为()。
A．二级B．三级C．四级D．五级5．地下连续墙按其成墙方式分为()。
A．土质墙、混凝土墙、钢筋混凝土墙和组合墙B．桩排式、壁板式、桩壁组合式C．临时挡土墙、防渗墙、用作主体结构兼作临时挡土墙D．挡土的临时围护结构、既是临时围护结构又作为永久结构的边墙、作为永久结构边墙一部分叠合墙和重合墙6.支护工程勘察的勘探点深度一般根据()确定。
A.开挖深度B.设计要求C.工程条件D.地层条件7.土层锚杆的验收试验是为了()。
A.验证设计的锚固长度是否足够安全B.核定锚杆是否已达到设计预定的承载能力C.确认设计荷载的安全性D.取得锚杆变位性状的数据8.关于P4515钢模板说法不正确的是()。
A.平面模板B.模板宽度450mmC.模板长度1500mm.D.模板长度150mm9.埋弧压力焊的焊接工艺是()。
①电弧;②电渣;③顶压过程;④引弧A.①→②→③→④B.④→①→②→③C.②-+①→③→④D.④→②→①→③10.低合金钢的牌号按屈服点大小,分为()等五种。
A.Q195,Q215,Q235、Q275.Q295B.Q215,Q235.Q275.Q295.Q345C.Q235.Q275.Q295.Q345.Q390D.Q295.Q345。
Q390,Q420。
Q460二、多项选择题（每题4分，共40分，错选、多选不得分；少选、漏选，每选对一个，得1分）11．真空井点设备主要由()组成。
特别是大体积混凝土工程如水利工程中的混凝土大坝等范本模板
温度应力是水利、土木等工程中的一个重要问题。
特别是大致积混凝土工程, 如水利工程中的混凝土大坝等, 由于变温引起的拉应力往往超过荷载引起的拉应力, 其数值可能超过混凝土的抗拉强度, 常常会使混凝土结构产生裂缝, 危及结构的安全。
因此, 细致地分析结构中的温度应力, 相应采取必要的温度控制措施, 是工程技术人员必须考虑的一个问题。
在土木工程领域中会遇到大量作用问题, 因而对它的研究具有十分重要的意思。
例如, 工业建筑的生产车间, 由于外界温度的变化, 直接影响到屋面板混凝土内部的温度分布, 产生不同的温度应力和温度变形; 各类结构温度伸缩缝的设置方法以及大小和间距等的优化设计, 也必须建立在对温度应力和变形的准确计算上; 还有诸如板壳的热应力和热应变, 相应得翘曲和稳定问题; 地基低温变形引起基础的破裂问题; 构件的合理设计问题; 温度变化下断裂问题的分析计算; 热应力下构件的合理设计问题; 浇注大致积混凝土, 例如高层建筑筏板基础的浇捣, 水化热温升和散热阶段的温降引起贯穿裂缝; 对混合结构的房屋, 因屋面温度应力引起开裂渗漏; 浅埋结构土的温度梯度影响等等。
要分析温度应力, 首先要计算温度场。
水利、土木工程中的混凝土结构是弹性-徐变体, 不但具有弹性性质, 而且具有显著的徐变性质。
因此, 分析混凝土结构的温度应力, 必然要涉及徐变应力的分析。
温度应力, 是物体中由于温度改变(即变温)而产生的应力, 与温度本身无关。
当物体中发生变温时, 它的每一部分都将由于变温而引起热胀冷缩的变形。
这种变形受到物体内部各部分之间的相互约束和边界上的外部约束的制约, 并不能完全自由地发生, 有约束就产生约束力, 即所谓温度应力。
温度应力是水利、土木、机械、航空等工程中经常遇到的一个重要问题。
温度应力的分析是必须重视的问题。
首先, 温度应力常常超过荷载引起的应力。
例如, 设混凝土的弹性模量为E＝2×104MPa, 热胀系数为α＝10-5／℃, 若杆件中发生变温T＝1℃时, 将发生自由的温度变形ε＝αT＝10-5。
大体积混凝土施工技术及其应用.
科目：现代施工技术教师：姚刚（教授）姓名：徐士杰学号：20121613163专业：土木工程类别：建筑与土木工程上课时间：2012年10月- 11月考生成绩：阅卷评语：_________________________________ _________________________________________ 阅卷教师 (签名) _____________重庆大学研究生院制大体积混凝土施工技术及应用徐士杰（重庆大学土木工程学院）【摘要】：近年来，随着建筑行业的迅猛发展，大体积混凝土得到了越来越广泛的应用，如混凝土大坝、高层建筑的地下室混凝土底板都是用大体积混凝土浇筑而成的。
目前由于大面积混凝土自身结构的特点，外载荷引起裂缝的可能性较小，水泥水化过程中释放的水化热造成了温度的变化和水泥土的收缩，其产生的应力是引起裂缝的主要原因。
根据本工程的实践经验我们可以得出结论:大体积混凝土结构设计必须合理，计算方法必须采用一般内力计算方法和有限元分析相结合;施工前必须选择合适的施工工艺，制定合理的施工方案;裂缝控制是大体积混凝土施工质量的控制关键。
通过大量的工程实践调查发现:大体积混凝土在施工期间出现的裂缝数量及危害程度都要远远大于结构使用期间出现的裂缝，因此如何控制和防止大体积混凝土产生的裂缝是本文研究的重点。
特别在施工中混凝土浇筑后水泥的水化热量大且聚集在构件内部，形成较大的内外温差，容易造成混凝土表面产生收缩裂缝等。
因此，在施工各个环节均要做好工作。
本文首先对大体积混凝土裂缝产生的原因进行分析，并在此基础上提出大体积混凝土施工技术措施。
【关键词】：大体积混凝土；裂缝；有限元分析；施工工艺；技术措施Large volume concrete construction technologyand applicationXu Shijie(Faculty of Civil Engineering, Chongqing University)Abstract: in recent years, with the rapid development of the construction industry, mass concrete have been applied more and more, such as concrete dam, high-rise building is the basement of the concrete slabs with mass concrete casting and become. At present due to the characteristics of the structure of large area concrete itself, the load less likely to cause crack, cement hydration processes of the release of the hydration heat caused the change of the temperature and water contraction of the soil, which produces stress is caused by the main cause of cracks. We can include that massconcrete structure designing must be reasonable we must use the general method of calculating internal forces and finite element analysis as same when we calculating. A suitable construction technology must be choose and a reasonable construction plan must be draw up before construction，crack control for quality of mass concrete is the key of construction. Through the survey for the practice of engineering， we found that the number of mass concrete cracks and its damaged during on construction is far greater than the structure usage Period, therefore how to control and prevent the mass concrete cracks is the focus of the study in this paper. In particular the cement hydration heat in construction of concrete after pouring is large and gathered in components in-house，the difference of temperature of inside and outside is greatly it is easily lead to shrinkage cracks in the concrete surface .Therefore，in all aspects of construction are need to do a good job. Analysis of mass concrete crack firstly in this paper, and proposed the construction technology of mass concrete measures on this basis.Key words：mass concrete; crack; finite element analysis；construction plan；construction technology1大体积混凝土在应用中存在的问题1.1大体积混凝土在施工实践中易发生的问题大体积混凝土基础的特点是混凝土浇筑面和浇筑量大，当混凝土浇筑完毕，由于水泥水化热影响，使混凝土内部最高温度3-5天达到峰值，此时若混凝土内部最高温度与外界气温之差超过25℃，在升温阶段和降温阶段，容易发生表面裂缝和收缩裂缝。
大体积混凝土施工质量控制
浅谈大体积混凝土施工质量控制摘要：介绍大体积混凝土在现代建筑工程建设中占有重要地位，但因大体积混凝土施工期受外界与自身温度变化的影响，往往会引起各种形式的裂缝，破坏其整体性，危及建筑物的安全，因此大体积混凝土防裂问题一直受到人们的普遍关注。
随着人们的重视，大体积混凝土裂缝带来的质量因素是可以预防的。
关键词：大体积混凝土；质量通病；裂缝；控制近年来，随着建筑行业的迅猛发展，大体积混凝土得到了越来越广泛的应用，如混凝土大坝、高层建筑的地下室混凝土底板都是用大体积混凝土浇筑而成的。
但在建造和使用过程中，有关因出现裂缝而影响工程的质量甚至导致结构垮塌的事故也时有发生，各种形式的裂缝，破坏其整体性，危及建筑物以及人生的安全；关系到千家万户的生命财产安全，因此大体积的混凝土防裂问题受到重视。
大体积混凝土：指浇筑的混凝土体积大，一般实体最小尺寸大于或等于0.8立方米的混凝土，它经常用于高层建筑的基础、大型设备基础、水利大坝、核反应堆外壳等工程的施工中，如果在施工过程中控制不好将会产生裂缝，破坏结构的整体性和稳定性，其后果不堪设想。
大体积混凝土具有结构体积大、承受荷载大、水泥水化热大、内部受力相对复杂等结构特点。
在施工上，结构整体性要求高，一般要求整体浇筑，不留施工缝。
这些特点的存在，导致在工程实践中，大体积混凝土出现其特有的质量通病，常有以下几种类型：（1）施工冷缝：因大体积混凝土的混凝土浇筑量大，在分层浇筑中，前后分层没有控制在混凝土的初凝之前；混凝土供应不足或遇到停水、停电及其它恶劣气候等因素的影响，致使混凝土不能连续浇筑而出现冷缝。
（2）泌水现象：上、下浇筑层施工间隔时间较长，各分层之间产生泌水层，它将导致混凝土强度降低、脱皮、起砂等不良后果。
混凝土表面水泥浆过厚。
因大体积混凝土的量大，且多数是用泵送，因此在混凝土表面的水泥浆会产生过厚现象。
早期温度裂缝。
在混凝土浇筑后由于早期内外温度差过大(25℃以上)的影响，大体积混凝土会产生两种温度裂缝：（1）表面裂缝：大体积混凝土浇筑后水泥的水化热量大，由于体积大，水化热聚集在内部不易散发，混凝土内部温度显着升高，而表面散热较快，这样形成较大的内外温差，内部产生压应力，表面产生拉应力，而砼的早期抗拉强度很低，因而出现裂缝。
大体积混凝土施工应该注意哪些地方
大体积混凝土施工应该注意哪些地方大体积混凝土施工应该注意哪些地方一、大体积混凝土简述：现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工,如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。
它主要的特点就是体积大，一般实体最小尺寸大于或等于1m。
它的表面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快。
混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用。
所以必须从根本上分析它，来保证施工的质量。
二、大体积混凝土的裂缝大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同，分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。
贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝，最终形成贯穿裂缝。
它切断了结构的断面，可能破坏结构的整体性和稳定性，其危害性是较严重的；而深层裂缝部分地切断了结构断面，也有一定危害性；表面裂缝一般危害性较小。
但出现裂缝并不是绝对地影响结构安全，它都有一个最大允许值。
处于室内正常环境的一般构件最大裂缝宽度≤0.3mm；处于露天或室内高湿度环境的构件最大裂缝宽度≤0.2mm。
对于地下或半地下结构，混凝土的裂缝主要影响其防水性能。
一般当裂缝宽度在0.1~0.2mm时，虽然早期有轻微渗水，但经过一段时间后，裂缝可以自愈。
如超过0.2~0.3mm，则渗漏水量将随着裂缝宽度的增加而迅速加大。
所以，在地下工程中应尽量避免超过0.3mm贯穿全断面的裂缝。
如出现这种裂缝，将大大影响结构的使用，必须进行化学灌浆加固处理。
大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝，一方面是混凝土内部因素：由于内外温差而产生的；另一方面是混凝土的外部因素：结构的外部约束和混凝土各质点间的约束，阻止混凝土收缩变形，混凝土抗压强度较大，但受拉力却很小，所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时，即会出现裂缝。
这种裂缝的宽度在允许限值内，一般不会影响结构的强度，但却对结构的耐久性有所影响，因此必须予以重视和加以控制。
产生裂缝的主要原因有以下几方面：1、水泥水化热水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。
浅谈大体积混凝土结构施工质量控制
近年来 ，随着建筑行业 的迅猛发展 ，大体积混凝土得到
了越 来 越 广 泛 的应 用 ．如 混 凝 土 大坝 、高 层 建 筑 的地 下 室混
１ 大体积混凝土施工前的准备工作
（） １ 编制施工组织设计 时要重点阐述大体积混凝土在材料 供应 方案 混凝土浇捣方案 、大体积混凝土测温及混凝土养 护等 方面的施工组织及专项技术措施。 在大体积混凝土施工前一般应编 写 “ 大体积混凝 土专项 施工方案 ”。由此达到两个 目的 ，一是科 学、合理 安排大体 积混凝土 浇筑质量 的技术保 证和施工 工艺 二是落实大体积 混凝土施工前 的准备工作 。 其方案应 包括工程概况 地理位置 、交通 、为施工而增 设的临时设施 现场浇筑安排 、考察商 品混凝土搅拌站 资质 及供应情况 、输送泵的型号及位置设置 管路铺设 ，搅 拌车 的进 出方 向、每台泵配置几 台搅拌车 、每小 时每 台泵供 多少
善 后期 强度 ；四是 大体 积混凝 土 的养护 和内部 温度进 行监
控 ，测定浇筑后的混凝土表面温度和 内部温度 ．通过技术措 施 将内外温 差控 制在 规范值之 内（ 国内规范要求 ２ ＊ ５ Ｃ，北 美
（） ３针对合理选择施工材料、优化混凝土配合比及其混凝
土供应等技 术措施应 组织相关建设单位进行专题讨论和施工
大体积混凝土一般采用 商品混凝土和泵送混凝土工艺浇 筑 ，泵送 商品混凝土对原材料 的技术指标要求很高 。因此 ， 首先混凝土生产设备 的稳定运行和计量 的精确度应得到有效
保 障 ，组 成 混 凝 土 的所 有 材 料 应 符 合 规 范 标 准 要 求 ， 以确 保 混 凝 土 的 质量 。 （） 泥 品种 的选 择 。 应 根据 大 体 积 混凝 土 的特 点 ，既要 １水
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温度应力是水利、土木等工程中的一个重要问题。
特别是大致积混凝土工程, 如水利工程中的混凝土大坝等, 由于变温引起的拉应力往往超过荷载引起的拉应力, 其数值可能超过混凝土的抗拉强度, 常常会使混凝土结构产生裂缝, 危及结构的安全。
因此, 细致地分析结构中的温度应力, 相应采取必要的温度控制措施, 是工程技术人员必须考虑的一个问题。
在土木工程领域中会遇到大量作用问题, 因而对它的研究具有十分重要的意思。
例如, 工业建筑的生产车间, 由于外界温度的变化, 直接影响到屋面板混凝土内部的温度分布, 产生不同的温度应力和温度变形; 各类结构温度伸缩缝的设置方法以及大小和间距等的优化设计, 也必须建立在对温度应力和变形的准确计算上; 还有诸如板壳的热应力和热应变, 相应得翘曲和稳定问题; 地基低温变形引起基础的破裂问题; 构件的合理设计问题; 温度变化下断裂问题的分析计算; 热应力下构件的合理设计问题; 浇注大致积混凝土, 例如高层建筑筏板基础的浇捣, 水化热温升和散热阶段的温降引起贯穿裂缝; 对混合结构的房屋, 因屋面温度应力引起开裂渗漏; 浅埋结构土的温度梯度影响等等。
要分析温度应力, 首先要计算温度场。
水利、土木工程中的混凝土结构是弹性-徐变体, 不但具有弹性性质, 而且具有显着的徐变性质。
因此, 分析混凝土结构的温度应力, 必然要涉及徐变应力的分析。
温度应力, 是物体中由于温度改变(即变温)而产生的应力, 与温度本身无关。
当物体中发生变温时, 它的每一部分都将由于变温而引起热胀冷缩的变形。
这种变形受到物体内部各部分之间的相互约束和边界上的外部约束的制约, 并不能完全自由地发生, 有约束就产生约束力, 即所谓温度应力。
温度应力是水利、土木、机械、航空等工程中经常遇到的一个重要问题。
温度应力的分析是必须重视的问题。
首先, 温度应力常常超过荷载引起的应力。
例如, 设混凝土的弹性模量为E＝2×104MPa, 热胀系数为α＝10-5／℃, 若杆件中发生变温T＝1℃时, 将发生自由的温度变形ε＝αT＝10-5。
当杆件两端被完全约束时, 这种变形受到阻止, 在杆件中将引起σ＝-Eε＝-0．2MPa的压应力。
若变温T＝10℃, 则将引起-2MPa的压应力。
因此, 几十度的变温将引起相当大的应力。
其次, 温度应力常引起混凝土结构的裂缝, 危及结构的安全。
以上述的约束杆件为例, 当变温为负值(降温)时, T＝-10℃将引起2MPa的拉应力。
混凝土的抗拉极限强度是比较低的, 一般只有1～3MPa。
当混凝土结构中有较大的降温时, 虽然结构内没有达到完全阻止温度变形的约束, 但产生的拉应力也常常超过极限抗拉强度, 引起混凝土结构的裂缝。
这就是北方水库溢洪道底板和许多混凝土结构产生裂缝的原因。
总之, 无论从数量级的大小, 还是从结构的安全性(裂缝危及结构安全)来看, 温度应力的分析以及相应的温度控制设计都是十分重要的问题。
求解温度应力, 首先要求出物体中的温度场, 这是属于热传导理论的内容。
而两个时刻的温度场之差, 就是物体的变温场。
然后, 根据物体中的变温来求出物体中的应力场。
在弹性体中求解温度应力, 这是属于热弹性理论的内容。
在混凝土结构中, 混凝土的徐变性质(特别是早期)十分明显, 对温度应力的影响很大。
由于徐变的影响, 可使混凝土中的实际应力低于弹性应力(约为弹性应力的40％～60％)。
因此, 在分析混凝土结构的温度应力时, 必须考虑徐变的因素, 须要求解弹性-徐变体的应力。
在分析中考虑了混凝土的徐变性质, 可使得出的应力成果既符合实际情况, 又能充分利用材料性能, 降低工程造价。
卢奇51026温度的变化对结构物内部产生一定的影响, 其影响的计算应根据不同结构类型区别对待。
静定结构在温度变化时不对温度变形产生约束, 故不产生内力, 但由于材料具有热胀冷缩的性质, 可使静定结构自由地产生符合其约束条件的位移, 这种位移可由变形体系的虚功原理按下式计算h t kt k k m t n /ωαωα∆∑+∑=∆式中kt ∆——结构中任一点K 沿任意方向k-k 的位移α——材料的线膨胀系数( 材料每升高一摄氏度的相对变形)T ——杆件轴线处的温度变化, 若设杆件体系上侧温度升高为t1, 下侧温度升高为t2, 截面高度为h, h1和h2分别表示杆轴至上、 下边缘的距离, 并设温度沿截面高度为线性变化( 即假设温度变化时横截面仍保持为平面) , 则由几何关系可得杆件轴线处的温度升高t为t=( t1h2+t2h1) /h,若杆件轴截面对称于形心轴, 即h1=h2=h/2, 则上式变为t=( t1+t2) /2t ∆——杆件上下侧温差的绝对值H ——杆截面高度kn ω——杆件nk 图的面积, nk 图为虚拟状态下轴力大小沿杆件的分布图km ω——杆件的Mk 图的面积, Mk 图为虚拟状态下弯矩大小沿杆件的分布图对超静定结构, 由于存在多余约束, 当温度改变时引起的温度变形会受到约束, 从而在结构内产生内力, 这也是超静定结构不同于静定结构的特征之一。
超静定结构的温度作用效应, 一般可根据变形协调条件, 按结构力学方法计算。
吴滨51025工程结构除了承受荷载之外, 还常受到温度变化等因素的作用, 可统称为非荷载因素作用。
1在温度变化作用下, 超静定结构的内力与平均温度的变化值t 以及材料的线膨胀系数α成正比。
内力的数值还随受温度变化作用的AB 杆截面刚度增大而增大。
2柱子的侧移刚度越大, 则横杆中的轴力也愈大。
若k 趋于零, 横杆的轴力也趋于零, 这说明温度变化作用下, 杆件只有在变形受到约束的情况下才会产生内力; 若k 趋于无穷大, 或者说横杆两端受到刚性约束, 则杆件轴力取得最大值αtEA, 与杆件截面刚度成正比, 而与杆件的长度无关; 若k的值介于0到无穷大之间, 则杆件的内力还将还将随受温度变化作用的横杆长度的增大而增大。
毛超51013在水利工程和土木工程中, 有许多大致积混凝土结构。
这些大致积混凝土结构是分块分层施工的, 每浇筑一层, 混凝土中的水化热将很快地发出热量, 使自身温度升高。
因此, 必须间歇几天使热量散发出去。
这就必须随施工过程, 分时段逐步计算各时刻的温度场、相应的变温场, 并再求解其弹性-徐变应力场。
为了防止过大的温差和危险的应力值, 必须采取相应的温度控制措施, 例如采用低水化热的水泥, 降低入仓温度, 增加或减少间歇天数, 采用水管冷却等等, 并分析相应的温度场和温度应力, 直到符合设计要求为止。
这是属于大致积混凝土的温度应力和温度控制的分析内容。
沙牌碾压混凝土拱坝温度徐变应力仿真计算对不设横缝或横缝间距很大的碾压混凝土拱坝, 无论是在施工期, 还是在运行期, 温度荷载所占的比例都相当高, 且具有准周期荷载的特性。
在计算混凝土温度徐变应力时, 应该考虑混凝土不可恢复徐变对坝体应力状态的影响。
但由于混凝土不可恢复徐变的试验有一定的难度, 一般的工程也不做, 因此, 从混凝土的已有徐变实验资料中, 分离出其中的不可恢复部分, 就具有重要的工程意义。
Bazant固化徐变理论公式[1]是从混凝土组成的微观机制出发, 根据各组成材料的物理性质推导出来的。
具有概念明确、参数较少、方程线性等优良性质。
文献[2]经过对沙牌工程碾压混凝土徐变资料的拟合计算表明: 该公式拟合效果良好, 拟合参数唯一, 各参数的重要性处于同一水平。
不同龄期、不同持荷时间下, 老化粘弹性相徐变C a(t,τ)、非老化粘弹性相徐变C na(t,τ)、粘性流动相徐变C f(t,τ)(不可复徐变)在混凝土总徐变C(t,τ)中所占的比例, 与工程试验资料基本吻合, 能够用于建立混凝土非线性徐变理论模型。
这种考虑了不可复徐变在不同应力水平下的非线性性质的理论公式, 对研究大坝混凝土温度徐变应力具有一定的优势。
因为, 分缝很少的大致积混凝土在温升过程中的预压应力被混凝土后期温降拉应力逐渐消解直至反超的过程, 呈现出一个典型的加载又卸载的徐变应力问题, 需要相应的非线性徐变理论来计算。
1沙牌碾压混凝土徐变试验资料及其分解按照Bazant固化徐变理论公式[1], 混凝土徐变度函数C(t,τ)能够分解为:C(t,τ)=C a(t,τ)+C na(t,τ)+Cf(t,τ)(1)其C a(t,τ)=q2Γ(t,τ)(2)中:) ] (3)C na(t,τ)=q3ln[1+( t-τ/λC(t,τ)=q4ln( t/τ) (4)f表1”沙牌工程”碾压混凝土徐变度计算值与试验值单位: 10-6MPa-1加荷龄期τ/dt-τ/d372890180试验值371430609018036067808999105109115120404955626769747824293337424548531317202426283135912151820222427计算值371430609018036066(71)81(79)86(85)90(92)97(99)105(103)118(111)123(117)43(47)53(53)56(58)58(64)64(71)67(74)76(81)85(88)23(25)30(28)31(31)33(35)36(39)38(42)44(48)50(54)16(16)20(18)21(19)23(21)26(24)28(26)33(30)38(35)13(13)16(14)18(15)19(16)22(18)24(20)29(22)34(26)(5)τ为混凝土的加载龄期, t-τ为混凝土的持荷时间; λ0、m、n 为经验系数; q2、q3、q4为对具体工程试验数据进行拟合时的拟合系数。
对于沙牌工程, 其拟合结果为[2]:q2=133.23,q3=5.44,q4=7.98, 变异系数ωopt＝0.065.沙牌碾压混凝土徐变度试验值与按式(1)得到的计算值列于表1中。
为了和现行规范比较, 表1的括号中还给出了按朱伯芳公式[3]得到的沙牌碾压混凝土徐变度计算值。
由表1可见: 二者的拟合效果都相当好。
按照公式(2)、(3)、(4)分解式(1)得到的老化粘弹性。