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环境温度对混凝土地坪影响因素分析 　　摘要：随着工业厂房日趋增多，厂房地坪的大面积混凝土施工，特别是裂缝问题的控制是众多施工难点之一。地坪混凝土不同于大体积混凝土，地坪混凝土相对较薄，一般只有200-300mm，在浇筑过程中混凝土水化热产生的应力大都会随着施工的进行而散去，而且地坪施工时候的时候通常采用跳仓浇筑，这样更有利于水化热的减小。本文研究的重点是环境温度的变化对混凝土地坪的影响，通过有限元模拟，得到最不利温差下地坪的温度效应和变化规律。 　　关键词：大面积混凝土；地坪 　　中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号： 　　前言 　　随着大型公用建筑的不断发展及施工工期要求的不断提高，对大面积地坪设计和施工工艺提出新的要求，无疑给地坪的裂缝控制提出更了严峻的挑战和难度。大面积地坪施工容易出现起壳、起灰、脱皮、开裂等质量通病，大面积地坪混凝土对气温较敏感，容易产生收缩裂缝，特别是在北方寒冷地区，温度随季节的变化对混凝土地坪裂缝的影响有着至关重要的作用。 　　环境温度变化与混凝土地坪的温度作用 　　2.1温度作用形成与特点 　　本文主要研究北方寒冷地区季节温度变化对混凝土地坪的影响。 　　季节温度变化也将引起结构物温度的变化，由于这种变化的长期性和缓慢性，可认为是结构物整体发生均匀的温度变化。所以，在考虑季节温度变化对结构物的影响时，均以结构物内的平均温度为依据。一般规定以最高与最低月平均温度的变化值作为年温度变化幅度。同时，由于温度变化的长期性，在分析它所带来的结构效应时，应考虑到混凝土的徐变性质。 　　温度荷载在混凝土构件中所引起的结构效应主要体现在两个方面:一是截面上温度整体变化使构件产生轴向变形，当受到约束时产生温度应力并引起固端轴力;二是截面上温度分布不均匀使构件产生弯曲变形，受到约束时产生温度应力并引起固端弯矩。一般可认为日照温度作用将在某一短时间内形成结构内外表面的温差极值，该温差将在结构内产生不均匀的温度场，它产生的主要是第二类效应;而季节温度变化由于其缓慢性，认为它将使结构物整体发???均匀的温度变化，主要产生第一类效应;强冷空气作用下气温的急剧降低一方面使结构内平均温度降低，另一方面可产生内高外低的不均匀分布，因此可同时产生第一和第二类温度效应。此外，由于昼夜温度变化和季节温度变化具有循环性质，它们所产生的温度作用也有周期性，有学者认为还需考虑混凝土材料的疲劳特性，但在一般的工程分析中对此均予以忽略。 　　2.2地坪内的温度分布与计算用温差的取值 　　计算混凝土结构的温度作用所产生的效应时，首先需要知道结构内的温度场分布情况，但由于受周围环境日照、气温变化、空气对流等等复杂因素的影响，地坪内温度场的分布随时间时刻在变化，要简单求得一函数去表述这种变化是不可行的。随着计算机技术的发展，也具备了用程序来模拟温度场分布与变化的可能性。在工程应用方面，我们并不关心结构温度场的具体变化过程，而只关心它所带来的结构不利效应，所以可用统计方法分析出带来最不利结构效应的温度场状态或温度场变化过程，分析这种状态或变化过程对所研究结构的不利影响，从而在设计中考虑应对措施。 　　温度荷载在混凝土构件中所引起的结构效应主要有两个方面[1]:截面上温度整体变化引起的变形受到约束时产生温度应力和截面上温度分布不均匀引起的弯曲变形受到约束时产生温度应力。因此在具体分析地坪的温度效应时也需要考虑两种温差。整体温差越大，产生的结构效应越不利，对内外温差也一样。在确定这两种温差的设计计算时，需要对相关数据进行统计分析，其中当地的气象资料就是重要的参考资料。 　　3.混凝土的收缩和收缩当量温差 　　3.1混凝土的收缩 　　混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为收缩。收缩应力过大时也将使结构开裂，如有些养护不良的钢筋混凝土构件在承受荷载前，己出现由于混凝土收缩所产生的裂缝。此外混凝土的收缩还会使预应力构件产生应力损失，并使某些对跨度变化比较敏感的静不定结构(如拱)产生不利的内力。 　　3.2混凝土的收缩变形及当量温差的计算 　　混凝土收缩变形计算的思路是首先找出标准状态下的最大收缩值，任何处于 　　其他状态下的最大收缩应用各种不同系数加以修正[2]: 　　 　　己知混凝土的最大收缩变形后，可通过混凝土收缩变形与龄期关系的数学公 　　式来求至任意时刻的混凝土收缩量。这些公式一般是根据实测试验数据回归分 　　析得出的，有双曲线函数式、指数函数式和对数函数式等。工程中可用以下的 　　公式： 　　 　　以上公式均可通过查表可得各系数的具体取值，从而计算得地坪混凝土的最终收缩变形值。 　　4.混凝土的徐变与应力松弛 　　4.1混凝土徐变的影响因素 　　影响混凝土徐变的因素很多，总的来说可以分