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随着我国建设的发展,出现了越来越多的超长混凝土结构,为避免伸缩缝带来的诸多不便,如何解决超长混凝土结构中由于温度变化和混凝土收缩引起的裂缝就成为一个亟待解决的问题。目前,对于此类结构通常是采用设置后浇带、配置预应力钢筋和普通钢筋等措施来进行裂缝控制,其中,配置普通钢筋只是以设计经验为主。鉴于此,本文对上述问题进行了研究。
超艮混凝土结构后浇带(跨)封闭后,构件所受外约束增加(间接内力增加),由此进行了试验室条件下和天然条件下混凝土的收缩和徐变试验。在试验窒条件下,对影响混凝土收缩的一些因素进行了探讨;在两种条件下,对不同加载龄期、不同应力水平的混凝土徐变试件进行了研究,得到了徐变变化规律;最后,在天然条件下,运用ACI209收缩和徐变预测模式计算结果及其考虑配筋修正后的计算结果分别与试验结果进行了分析比较,并找出了存在差异的原因。
分析并比较三类温度应力产生的原因和特点,建立了气温变化的余弦函数曲线;结合大体积混凝土结构,以一维热传导方程及其边界条件为理论基础,近似导出了外界气温变化作用下构件内部准稳定温度场的解;并根据构件内部温度场,求得了构件的开裂深度。同时,提出了“回”字形开裂截面的概念。对预应力混凝土构件温度应力的开裂特点及分析方法进行了阐述;导出了“回”字形开裂截面后的等效截面,并以框架连续梁为模型,求出各跨在温度作用下的弹性内力,通过“回”字形开裂截面的内力折减,得到了折减后的内力,定量地计算了普通钢筋的配筋量。
结合澳门银河娱乐中心实际工程,提出了非预应力后浇带(跨)的设计思想,并用有限元软件ANSYS分析了留设该类后浇带(跨)的合理性;定量计算了后浇带间距,分析了后浇带处钢筋的处理方式以及各因素对贯通钢筋内力的影响。通过该工程后浇跨锚固区的研究,计算了锚固区台座预应力筋弯折处的配筋量;对于应力比较复杂的锚固区,采用有限元软件ANSYS得出了在弹性范围内锚固区的应力状态。最后,提出了不均匀沉降的计算模型。