高层建筑基础大体积混凝土裂缝控制技术研究

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发布时间：2021-09-14

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高层建筑基础大体积混凝土裂缝控制技术研究
林立，李慧剑
(1．河北建材职业技术学院，河北秦皇岛066004；
2．燕山大学，河北秦皇岛066004)
摘要：通过工程算法实例说明混凝土温控计算的经验公式与实测温值之间存在着一定偏差，为此，需要更精确的计算方法，
以更好地指导大体积混凝土施工实践；运用大型有限元软件ANSYS模拟施工流程进行仿真，分析了大体积混凝土瞬态温度场
和温度应力场，并与秦皇岛碧海云天高层公寓大体积混凝土温控实验数据进行对比分析，进行论证，结果可靠。
关键词：大体积混凝土；温度裂缝；温度场；有限元分析；裂缝控制
中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1008—1933(2010)05—176—03
Study 0f crack control in mass concrete of high-rise building’S foundation
LIN Li ．LI Huijian
(1．Hebei Vocational＆Technical CoHege of Building Materials，Qinhuangdao 066004 ，China；
2．Yanshan University，Qinhuangdao 066004 ，China)
Abstract：Algorithm works through concrete examples of the empirical formula of temperature and measnred temperature values
deviation exists between certain that this will require a more precise method of calculation，in order to better guide the mass concrete
construction practice．Using of large·scale finite element software ANSYS simulation construction process simulation，analysising of the
large volume of concrete transient temperature and temperature stress field，comparisoning and analysising the temperature experimental
data of mass concrete high—rise apartment named Qinhuangdao sea and the sky，to conduct feasibi~ty studies．The results are reliable．
Key words：mass concrete；temperature crack；temperature field of interaction；finite element analysis；crack control
0 引言
我们知道，欲使大体积混凝土不致开裂(即不
会产生贯穿性裂缝和表面裂缝)的条件是R > ，
这表明了控制大体积混凝土开裂的两个方面：一方
面是混凝土抗拉强度要大于各种因素引起的开裂应
力；另一方面是降低总温度应力，内部与外部温差应
力、混凝土收缩应力，加强混凝土变形能力，改善徐
变与松弛能力。而混凝土温度应力，取决于混凝土
浇筑温度、水泥水化热和混凝土表面温度。即通过
优化配合比，选择水泥品种，改善混凝土养护条件，
亦可达到控制大体积混凝土裂缝的目的。
在目前经常采用的工程算法中，由于以截面中
心最高温度降温曲线代替平均降温曲线，采用经验
公式确定温度近似解，并直接应用于相似工程裂缝
控制，因此，近似解偏于安全，没有考虑混凝土内部
温度和外界气温影响的连续变化。对浇筑块厚度的
温度修正系数，也采用经验系数而得，很难确切地反
映实际施工中的温度变化规律，仅供工程实践参考。
收稿日期：2009-02，11
作者简介：林立(1969一)，男，河北秦皇岛人，副教授，高级工程
师，硕士，主要从事建筑工程技术与管理方面的教学与科研工作。
E—mail：jgsx8070265@163．corn
1 基础底板大体积混凝土温控工程
算法分析
以秦皇岛碧海云天高层公寓基础底板混凝土温
控工程算法为例，该基础平面尺寸为38．78 m×
31．08 m，一般混凝土厚1．5 m，局部加厚，最厚处达
3．9 m，混凝土浇筑量约2200 m 。施工浇筑时间为
2006年5月23日5时至5月24日4时。浇筑环境
平均气温21℃ 。混凝土强度C35，防水等级P8。基
础底板采用斜面分层连续推进，自然流淌，一次到顶
的施工工艺。
经计算，1．5 m厚混凝土内部最高温度为
= + =40．22 oC，采用砖砌外模(局部钢模板)，
混凝土的表面温度为 (T1=24．82 oC，中心最高温
度与表面温度之差为一 fT]：15．40 oC，未超过
25~C的规定。而表面温度与大气温度之差为 ff1
一 = 3．82℃ ，亦未超过25c【=的规定，故不需要采
取其他措施，即可保证混凝土质量。
局部3．9 m厚部位混凝土内部最高温度为
= +巧=50．15℃ ，混凝土表面温度为 )=
23．46℃ ，中心最高温度与表面温度之差一 )
= 26．69℃ ，超过了25℃ 的规定，因此需要增加覆盖
2层保温。经调整后，混凝土表面温度为 =
30．4cC。这样，增加覆盖2层保温后，中心最高温度
与表面温度之差和表面温度与大气温度之差，分别