| 【中文题名】 | 高层建筑地下室侧墙温度裂缝机理及控制技术 |
| 【英文题名】 | Crack Mechanism and Controlling Technique of High-rise Building Basement Wall |
| 【学科专业】 | 结构工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2004-5-12 |
| 【中关键词】 | 高层建筑,地下室侧墙,温度场,温度应力,裂缝控制,ANSYS软件 |
| 【英关键词】 | high-rise building,basement wall,temperature filed,thermal stress,crack,control,ANSYS software,sub-development, |
| 【分类导航】 | 工业技术>建筑科学>高层建筑>高层建筑施工、施工机械与设备>> |
| 【论文摘要】 |
近年来，随着高层建筑的兴建，地下室侧墙温度裂缝这一问题越来越引起各方面的重视，如何防止高层建筑地下室侧墙开裂是工程界急需解决的难题。本文作为国家自然科学基金“现代混凝土结构裂缝机理及成套控制技术”(编号：50278031)的子题之一，对此问题进行了全面的、系统的研究，从理论计算和施工实践两方面提出了解决方案。
本文主要进行了以下几个方面的研究：(1)利用ANSYS软件，模拟了施工期地下室侧墙温度场，总结了地下室侧墙温度场分布的特点，分析了模板类型、环境变化和水泥用量等对墙体温度场的影响；(2)以大型通用有限元软件ANSYS为平台进行二次开发，运用Visual Fortran语言编写了CTS-ANSYS程序，实现了施工期混凝土徐变温度应力的仿真计算；(3)从裂缝形成的原因出发，分析了地下室侧墙厚度、长度、配筋率、配合比、膨胀剂等因素对墙体徐变温度应力的影响。
在上述研究工作的基础上取得了一些重要的研究成果：(1)地下室侧墙墙体温度变化时间较短，一般在24小时内温度达到最高，7天左右墙体内外温度趋于相同；(2)沿墙长方向的正应力是导致墙体开裂的控制应力，墙中应力较大，墙端应力较... |
| 【论文题纲】 |
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第一章 绪论 |
7-14 |
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1.1 本文研究的目的和意义 |
7-8 |
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1.2 地下室侧墙裂缝的成因及特点 |
8-9 |
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1.3 国内外研究现状 |
9-13 |
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1.4 本文研究的主要内容 |
13-14 |
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第二章 地下室侧墙施工期温度场分析 |
14-29 |
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2.1 瞬态温度场计算理论 |
14-20 |
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2.1.1 热传导方程及定解条件 |
14-15 |
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2.1.2 瞬态温度场的有限元法 |
15-16 |
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2.1.3 ANSYS瞬态热分析单元性质 |
16-17 |
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2.1.4 算例计算结果正确性论证 |
17-20 |
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2.2 某工程施工期温度场仿真计算 |
20-23 |
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2.3 影响因素敏感性分析 |
23-29 |
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2.3.1 模板的影响 |
23-24 |
|
2.3.2 气温的影响 |
24-25 |
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2.3.3 水泥用量分析 |
25-26 |
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2.3.4 正交设计分析 |
26-28 |
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2.3.5 地下室侧墙温度场小结 |
28-29 |
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第三章 地下室侧墙徐变温度应力有限元分析 |
29-55 |
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3.1 施工期混凝土温度徐变应力的求解 |
29-32 |
|
3.2 自应力混凝土有限元计算 |
32-35 |
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3.3 基于Fortran的ANSYS二次开发 |
35-40 |
|
3.3.1 程序设计思路及程序流程 |
35-37 |
|
3.3.2 程序功能实现和主要模块 |
37-39 |
|
3.3.3 所用单元介绍 |
39-40 |
|
3.4 徐变温度应力的工程实例计算 |
40-52 |
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3.4.1 计算参数 |
40-42 |
|
3.4.2 计算模型 |
42-43 |
|
3.4.3 应力计算结果分析 |
43-52 |
|
3.5 自应力混凝土徐变温度应力计算 |
52-55 |
|
3.5.1 计算参数 |
52-53 |
|
3.5.2 计算结果分析 |
53-55 |
|
第四章 地下室侧墙徐变温度应力影响因素分析 |
55-72 |
|
4.1 基本模型 |
55 |
|
4.2 不同材料模板的影响 |
55-57 |
|
4.3 墙体厚度的影响 |
57-59 |
|
4.4 不同配合比的影响 |
59-61 |
|
4.5 混凝土强度及徐变大小的影响 |
61-64 |
|
4.6 浇筑长度的影响 |
64-65 |
|
4.7 暗柱的约束作用 |
65-69 |
|
4.8 混凝土配构造钢筋的作用 |
69-70 |
|
4.9 暗柱对膨胀混凝土的影响 |
70-72 |
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第五章 地下室侧墙抗裂技术 |
72-80 |
|
5.1 设计措施 |
72-73 |
|
5.1.1 地下室侧墙墙体厚度 |
72 |
|
5.1.2 地下室侧墙混凝土强度 |
72-73 |
|
5.1.3 构造钢筋的配筋率 |
73 |
|
5.2 材料选择 |
73-76 |
|
5.2.1 水泥和骨料 |
73-74 |
|
5.2.2 添加纤维 |
74-75 |
|
5.2.3 添加膨胀剂 |
75-76 |
|
5.3 施工措施 |
76-78 |
|
5.3.1 浇筑长度 |
76 |
|
5.3.2 浇筑及振动 |
76-77 |
|
5.3.3 模板的选取 |
77 |
|
5.3.4 保温及养护 |
77-78 |
|
5.4 工艺流程 |
78-80 |
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第六章 明珠发展大厦地下室侧墙施工方案 |
80-87 |
|
6.1 工程概况 |
80-81 |
|
6.2 侧墙施工方案分析 |
81-84 |
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6.3 措施建议 |
84-87 |
|
结论与展望 |
87-89 |
|
参考文献 |
89-93 |
|
致谢 |
93-94 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.125665 |
