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广州黄埔大桥承台大体积混凝土温控研究

作　者: 徐黎明
导　师: 刘沐宇
学　校: 武汉理工大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 桥梁承台大体积混凝土温度控制裂缝监测温度应力矿粉粉煤灰机理水化热
分类号: U445.57
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 220次
引　用: 2次
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内容摘要

随着我国交通事业的蓬勃发展，大跨度桥梁大量涌现，在桥梁结构中大体积混凝土承台、锚锭、塔等亦随之大量使用。目前所生产的水泥放热速度较过去大为提高，这使得大体积混凝土的温度裂缝问题日益突出，已成为普遍性的问题。大体积混凝土在固化过程中释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩。由此而产生的温度和收缩应力是导致混凝土出现裂缝的主要因素，从而影响桥梁结构基础的整体性、耐水性和安全性，成为桥梁结构的隐患。为此桥用大体积混凝土在施工中必须进行温度监测与裂缝控制。本文系统开展了广州珠江黄埔大桥主塔承台大体积混凝土温度控制研究。通过选用中低热水泥，掺入大量矿粉和粉煤灰，降低水泥水化热，设置冷却循环水管，严格控温保温养护措施，对施工过程实施温度监测，实现了大体积混凝土温度控制的信息化施工，为混凝土保温保湿养护提供依据，混凝土浇注完成后，承台未出现裂纹，达到了预期的混凝土防裂要求。工程实践表明本文采用的温度控制方法是有效的。本文的主要研究工作有：1)在总结已有成果的基础上，对大体积混凝土的发展应用作综合性叙述，分析大体积混凝土产生裂缝的原因及采取的控制裂缝的措施。2)从热传导基本原理出发，考虑大体积混凝土温度应力的主要影响因素，分析了大体积混凝土结构中的温度作用原理，温度裂缝的发展机理、危害和控制方法，总结了大体积混凝土结构各种热学指标的选取。3)通过对广州珠江黄埔大桥南汊悬索桥大体积承台温控方案及数据分析，从混凝土的原材料中矿粉的使用、配合比、外加剂、施工工艺等方面研究大体积混凝土的温度应力、开裂原因和裂缝控制措施。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章绪论  10-17
  1.1 大体积混凝土温控有关概念及国内外研究现状  10-14
    1.1.1 概念  10-11
    1.1.2 研究现状  11-14
  1.2 本研究课题的提出  14-16
  1.3 本文的主要研究工作  16-17
第2章大体积混凝土温度裂缝及温度测试  17-32
  2.1 混凝土裂缝种类  17-19
  2.2 大体积混凝土温度裂缝产生的机理及危害  19-25
    2.2.1 大体积混凝土温度裂缝产生的机理  19-24
    2.2.2 大体积混凝土温度裂缝的危害  24-25
  2.3 大体积混凝土控制温度裂缝开裂的原理  25-27
    2.3.1 理论原理  25
    2.3.2 控制的可能性  25-27
  2.4 大体积混凝土温度裂缝控制的标准及方法  27-31
    2.4.1 大体积混凝土温度裂缝控制的标准  27-28
    2.4.2 大体积混凝土温度裂缝的控制方法  28-31
  2.5 本章小结  31-32
第3章早期混凝土的物理力学变形性能及混凝土水化放热和温度应力计算  32-49
  3.1 早期混凝土的物理力学变形性能  32-38
    3.1.1 混凝土的弹性模量与泊松比  32-33
    3.1.2 混凝土的强度  33-34
    3.1.3 混凝土的收缩与徐变  34-37
    3.1.4 影响大体积混凝土裂缝产生的热力学参数  37-38
  3.2 混凝土水化放热及温度场方程  38-44
    3.2.1 混凝土水化放热规律和水化速率  38-39
    3.2.2 温度场的基本方程  39-42
    3.2.3 热传导方程的初始条件和边界条件  42-43
    3.2.4 混凝土温度场的求解方法  43-44
  3.3 大体积混凝土温度应力及计算  44-48
    3.3.1 温度应力  44-47
    3.3.2 大体积混凝土温度应力计算  47-48
  3.4 本章小结  48-49
第4章广州黄埔大桥承台大体积混凝土温度控制与监测分析  49-68
  4.1 概况  49
  4.2 承台大体积混凝土温控方案设计  49-57
    4.2.1 优选原材料和优化混凝土配合比，降低水化热温升  49-52
    4.2.2 混凝土浇筑温度的控制  52
    4.2.3 承台大体积混凝土施工分层浇筑  52-53
    4.2.4 埋设冷却水管其控制要求  53-56
    4.2.5 大体积混凝土的保温保湿养护  56-57
  4.3 混凝土温控施工现场监测  57-59
    4.3.1 检测工作  57
    4.3.2 监测内容及基本要求  57-58
    4.3.3 温控标准  58
    4.3.4 测点布置  58-59
    4.3.5 检测所用仪器  59
  4.4 温度监测结果及分析  59-66
    4.4.1 主要监测成果  60-65
    4.4.2 温度监测曲线分析  65-66
  4.5 结论  66-68
第5章承台大体积混凝土温度及温度应力计算  68-83
  5.1 大体积混凝土温度预测基本方法  68-69
  5.2 大体积混凝土温度应力计算方法  69-71
  5.3 浇筑前对混凝土的温度的预测  71-72
  5.4 浇筑前对混凝土中温度应力的预测  72-73
  5.5 根据实测数据对混凝土中温度应力的计算  73-81
  5.6 预测与实测结果的分析、对比  81-82
  5.7 利用监测结果对大体积混凝土温度裂缝的控制  82-83
第6章结论及展望  83-86
  6.1 结论  83-84
  6.2 展望  84-86
参考文献  86-88
致谢  88

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