壁板状混凝土结构物水化热仿真分析.pdfVIP

器 基 础 与结 构 工 程 Foundation穗 S 蛾e{ 露囊 霸；魏盼巷鳍 壁板状混凝土结构物水化热仿真分析 孟海港 (北京城 乡建设集 团有 限责任公司 ，北京 100067) 摘 要 ：针埘城市地铁地面 出口段 U形槽混凝 土边墙易}f{观开裂 的问题 ，通过 Midas／Civil有限元计算分析软件对 U形 槽施 丁过程混凝土水化热进行仿真分析 ，以掌握其温度及应 力变化规律 ；并在此基础上对壁板状 混凝 土结构早期最可能 开裂的区域 、时段进行 了研究 ．提 出控制变形开裂的措施 ，可为类 似地铁 工程的施工提供一定的借鉴。 关键词 ：Midas／Civil；U形槽混凝土边墙 ；水化热 ；温度应力 ；开裂 ；分析 中图分类号 ：TU375．2 文献标 志码 ：B 文章编号 ：1009—7767(2011)01—0124—04 TheHydrationHeatSimulationAnalysisonConcreteW allStructures MengHaigang 现浇大体积混凝土结构 ，早期易开裂是当前城市 见。本文通过利用 Midas／Civil有限元计算分析软件对 地铁T程 中的一个普遍 问题 早期裂缝往往成为后期 城市地铁地面 口段 U形槽施 丁过程进行仿真分析 ， 宏观裂缝 的源头 ．裂缝的出现除降低混凝土结构承载 以掌握其温度及应力变化规律 ，并据此在施T过程 中 能力外 ．还为水和有害介质侵入结构内部提供 了通道 ， 采取相应控制措施 ，有效防止了温度裂缝的产生 ，保证 从而存很大程度上劣化 了混凝土T程的抗渗性 、耐久 了 U形槽施T质量 。 性甚至危及其安全性 】。准确地说大体积混凝土结构 ， 1 工程概况 是指结构物 的整体尺寸已经大到必须采取相应 的技 某城市地铁地面 口路堑段设计为 U形槽结构 。 术措施来妥善处理温度差值 ，合理解决温度应力并控 U形槽边墙高 8．0m，顶宽 1．3m，底板厚 1．5m(见图1)。 制裂缝开展的混凝土结构。近年来 ，随着我国城市轨道 U形槽为钢 筋混凝 土结构 ，设计混凝 土强度等级 为 交通土建T程 的蓬勃发展 ，各种混凝 土构件早期裂缝 C30，U形槽边墙外侧布置的受力主筋为直径 28mm 的 的研究越来越受到人们的关注5[-1Ol，并取得了较多的研 HRB335钢筋，边墙内侧布置的架立钢筋为直径 12mm 究成果 ，但对壁板状混凝土结构物裂缝 的研究并不多 的HPB235钢筋 ，保护层厚 30mm ’ L一一一 竺板_一一一 图 1 U形槽立面图及侧剖 面图(CIII) 124 荭教求一E1- 2011No．1(Jan．)Vo1．29 基础 与结构 工程 器 鹃 黜《l。弱藏 霪 le敦 癌Engineering U形槽分段浇筑 ，每段长 10m，各分段 问设 2CIH 表 2 计算参数表 宽伸缩缝 ，缝间用沥青填 塞 ，先施T底板待其达 到设 特性 数值 静 值 一“ 计强度后再进行边墙混凝土 的浇筑 。U形槽边界条件 比热／[kJ·(kg·)】O．926 热膨胀系数 1．OxlO 为 ：顶面 、止面及两侧 自由；背面填土 ，底面 同定 。前期 密度 ／(kN ·111) 24 泊松 比 0．18 C30混凝土的配合 比见表 1。 导热系数 ／[kJ· 水泥用量 ／(kg·m。) 298