预应力混凝土槽型梁温度效应及温控措施研究

发布时间：2020-08-27 16:12

【摘要】：近些年来预应力混凝土槽型梁因其底板轻薄、外形美观、建筑高度低等优点被广泛运用。槽型梁属于薄壁混凝土结构,由于其截面尺寸较小,水化热峰值温度较低,人们在设计与施工过程中常常忽视其温度效应的影响,认为它并不会因此产生裂缝,事实上,已有多个案例表明薄壁混凝土结构同样会产生温度裂缝,故探讨温度效应对槽型梁的影响十分必要。本文以宁波某快速路工程为背景,选取其中具有代表性的35m混凝土槽型梁为研究对象,基于现场实测数据,利用ANSYS有限元软件对其温度效应进行研究。主要研究内容如下:(1)跟踪监测槽型梁水化热和日照温度场。通过对实测温度数据进行分析,总结了槽型梁水化热和日照温度场的发展规律。(2)模拟槽型梁水化热反应,分析槽型梁在施工过程中的水化热温度场和应力场。结果表明:温度场计算值与实测值吻合良好,证明了有限元模型的可靠性;槽型梁梁端和翼缘棱角位置产生的温度应力较大,在施工过程中应当密切关注该位置的混凝土变化情况;施工方案调整后,槽型梁最大温度应力减小了0.31MPa,水化热效应得到了一定的缓解。(3)采用控制变量法分析环境温度、风速、入模温度、水泥用量等因素对槽型梁水化热的影响,并探讨相应的温控措施。结果表明:环境温度过低、风速过大、混凝土入模温度过高、单位体积混凝土水泥用量过多都会使得槽型梁水化热效应向着不利的方向发展,故在实际工程中应当采用遮盖保温层、冷水拌合混凝土、夜间浇筑、掺加粉煤灰等措施来减小混凝土内外温差,防止温度裂缝的产生。(4)利用ANSYS建立更为合理的槽型梁三维日照模型,模拟分析槽型梁在日照作用下的温度场和应力场。结果表明:槽型梁底板和翼缘混凝土上表面因阳光照射时间长、角度小等原因与梁端混凝土形成了较大的温度梯度,产生了较大的温度应力;槽型梁在夏季高温工况下的最大温度应力达到了3.08MPa,可能导致温度裂缝的产生,应当引起足够的重视。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TV544
【图文】：

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