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高强混凝土在民用建筑工程中的应用研究

作　者: 姚守涛
导　师: 何夕平
学　校: 安徽建筑工业学院
专　业: 结构工程
关键词: 高强混凝土现场监测水化热有限元分析温度应力耐久性施工技术
分类号: TU528.31
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

高强混凝土是目前新型建筑材料的主要发展方向之一,在高层和超高层建筑中使用高强混凝土,能使结构具有优良的耐久性和安全性,并且截面尺寸减小,从而使自重减轻,因此具有一定的经济效益。同时,混凝土用量减少,对节能环保也有一定的作用。由于高强混凝土具有脆性大的特点,因而在民用建筑中主要用于竖向构件,同时高强混凝土具有水化热大、在民用建筑小构件中混凝土升温降温快、高强混凝土竖向构件与普通混凝土水平构件交接处收缩不同等问题会导致混凝土开裂。同时在施工方法中具有不同于普通混凝土的特点,包括混凝土的配制、浇筑、养护等。这些方面的研究对于高强混凝土在现代民用建筑工程中的推广应用具有重要意义。本文首先对高强混凝土在国内外的发展与研究进行了阐述,分析其优缺点和实际应用中遇到的问题。提出了混凝土温度应力计算方法的理论依据,总结了混凝土的收缩类别、收缩应变计算理论及国内外收缩预测模型等。其次结合合肥天时广场工程实例,运用先进的监测设备,在现场对高强混凝土的水化热与应变进行了实时跟踪监测。通过实测,掌握了高强混凝土水化热与收缩应变的规律。为工程后期的高强混凝土浇筑及养护提供了参考。其次运用MIDAS有限元分析软件对局部构件进行了温度与应力的模拟并与实测数据进行对比分析。同时对本工程运用高强混凝土与普通混凝士两种情况下的结构设计特点、经济与综合效益、结构耐久性等方面进行了对比分析。最后系统阐述了天时广场工程高强混凝土的配制、施工工艺、质量保证措施等,全面总结了该工程高强混凝土施工技术。本工程通过理论研究、实测分析和精心施工,混凝土表面无裂纹,混凝土强度、混凝土表面观感等工程质量均取得了满意的效果,为类似工程提供借鉴。经过本文的研究与总结,较全面的研究了高强混凝土在民用建筑中的应用问题,为以后大范围推广应用提供依据。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-11
Contents  11-12
插图清单  12-14
表格清单  14-15
第一章绪论  15-21
  1.1 概述  15-17
    1.1.1 高强混凝土定义  15-16
    1.1.2 选题依据和研究意义  16-17
  1.2 高强混凝土国内外研究现状  17-19
  1.3 研究内容和技术路线  19-21
    1.3.1 研究内容  19
    1.3.2 技术路线  19-21
第二章混凝土温度应力与收缩理论计算模型  21-37
  2.1 混凝土温度应力计算理论  21-26
    2.1.1 弹性温度应力有限元法计算理论  21-24
    2.1.2 弹性徐变温度应力有限元法计算理论  24-26
  2.2 混凝土的收缩类别及计算理论  26-30
    2.2.1 混凝土的收缩类别  26-29
    2.2.2 混凝土的收缩应变计算理论  29-30
  2.3 中外使用混凝土收缩预测模型说明  30-37
第三章天时广场小构件高强混凝土实测分析  37-55
  3.1 概述  37-38
  3.2 高低强度等级混凝土交界处应变的监测  38-43
    3.2.1 监测仪器的选用  38-39
    3.2.2 监测点布置示意图及仪器的埋设  39-40
    3.2.3 现场监测数据分析  40-43
  3.3 高强混凝土水化热的监测  43-55
    3.3.1 监测仪器的选用  43-44
    3.3.2 监测点布置示意图及仪器的埋设  44-46
    3.3.3 现场监测数据分析  46-55
第四章高强混凝土温度应力与有限元数值模拟分析  55-69
  4.1 温度应力及理论计算  55-57
    4.1.1 温度应力的概念  55
    4.1.2 温度应力产生原因  55-56
    4.1.3 理论计算  56-57
  4.2 midas软件介绍  57-58
  4.3 数值模拟过程概述  58-60
  4.4 数值模拟参数与模型的确定  60-62
  4.5 高强混凝土模拟分析计算结果  62-69
    4.5.1 柱监测节点分析  65-66
    4.5.2 梁监测节点分析  66-69
第五章高强混凝土与普通混凝土在民用建筑工程中应用对比分析  69-77
  5.1 高强混凝土结构设计特点  69-70
  5.2 高强混凝土与普通混凝土在经济及综合效益中的对比分析  70-74
  5.3 高强混凝土与普通混凝土的耐久性对比分析  74-77
    5.3.1 碳化试验分析  74
    5.3.2 抗氯离子渗透试验对比  74-75
    5.3.3 抗冻性能对比  75-77
第六章高强混凝土在民用建筑工程中应用施工技术  77-89
  6.1 工程概况  77
  6.2 天时广场高强混凝土原材料选择及配合比设计  77-78
  6.3 天时广场高强混凝土施工工艺  78-82
    6.3.1 高强混凝土的浇筑组织  78-80
    6.3.2 不同强度等级混凝土的分隔  80-81
    6.3.3 竖向构件防止胀模的措施  81
    6.3.4 高强混凝土的振捣  81
    6.3.5 高强混凝土的养护  81-82
  6.4 天时广场高强混凝土质量保证措施  82
  6.5 天时广场高强混凝土强度和坍落度实测情况分析  82-88
    6.5.1 高强混凝土强度回弹与取芯实测情况  83
    6.5.2 试块强度情况  83-86
    6.5.3 C80混凝土坍落度与流动度实测情况  86-88
  6.6 本章小结  88-89
第七章结论与展望  89-91
  7.1 结论  89-90
  7.2 展望  90-91
参考文献  91-95
致谢  95-97
读研期间主要科研成果  97

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