大连机场扩建工程超长砼设计11

《大连机场扩建工程超长砼设计11》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、大连国际机场扩建工程UEA超长混凝土结构无缝设计分析计算及施工方案一、无缝设计的含义和依据无缝设计是相对的，根据工程结构具体情况，可无缝或少缝。这里的“缝”指的是释放收缩应力的后浇带或永久伸缩缝，不包括沉降缝及施工工艺不当引起的裂缝。其设计思路是“抗放兼施,以抗为主”。即用掺膨胀剂的补偿收缩混凝土作为结构材料，其在水化硬化过程中产生膨胀作用，该膨胀由于受到钢筋和邻位的约束，能在结构中建立一定的预压应力σc,由此来抵抗收缩变形时产生的拉应力，防止混凝土开裂。膨胀混凝土用于超长结构无缝施工，其限制膨胀率(ε2)的设定至为重要。ε2偏小

2、，则补偿收缩能力不足，无缝施工难以实现；ε2过大，对混凝土强度有明显影响。经国内同行的大量研究和工程实践，限制膨胀率适宜（ε2=1-3×10-4）,在配筋率µ=0.2%—0.8%下，可在结构中产生0.2—0.7Mpa的预压应力，此预压应力大致可以抵消混凝土在硬化过程中因温度和干缩产生的拉应力，从而防止混凝土收缩开裂（或将裂缝控制在无害的范围内）。基于这一“抗”的原理，采用补偿收缩混凝土，后浇缝的间距延长至60m是安全的。该工程施工结构尺寸为：30m×122m×0.8m和30m×122×0.18m。研究表明，当H/L≤0.2时，板在

3、温度收缩变形作用下，离开端部区域，全截面受拉应力较均匀。在地基约束下，将出现水平法向力σx；已有的经验可知，σx是设计主要控制应力，是引起垂直裂缝的主要应力，其中σmax出现在截面的中点x=0处（图1）。σx当法向应力超过混凝土抗拉强度R，在中部出现第一垂直裂缝，将板一分为二，每块板的水平应力重新分布σx，又σx>Rt，则形成第二批裂缝……，为防止这种有序裂缝的出现，工业和民用建筑中以设置后浇带作为释放收缩应力和控制裂缝的主要措施之一。研究表明，掺膨胀剂的混凝土在硬化过程中产生膨胀作用，在钢筋和邻位约束下，钢筋受拉，而混凝土受压，

4、当钢筋拉应力与混凝土压应力平衡时，则：Ac·σc=As·σs=As·Es·ε2设：µ=As/Ac则σc=µ·Es·ε2式中：σc：混凝土预压应力，Mpa;As：钢筋截面积；µ：配盘率，%；Ac：混凝土截面积；Es：钢筋弹性模量，Mpa;ε2：混凝土的限制膨胀率（也即是钢筋伸长率）%。由上式可见，σc与ε2成正比关系，而限制膨胀率随膨胀剂的增加而增大，所以，我们通过调整膨胀剂掺量，可使混凝土获得不同的预压应力。根据水平法向分布曲线，我们设想在σmax地方给与较大的膨胀应力，而在两侧给与较小的膨胀应力，全面地补偿结构的收缩力，控制有序

5、裂缝的出现，这就是取消后浇缝的理论依据。一、抗裂分析计算1、伸缩缝间距[L]：[L]=1.5(HE/Cx)1/2arcosh(

6、aT

7、/

8、aT

9、-εp)（王铁梦《建筑物裂缝控制》）式中：H：混凝土板厚度，mm，E：混凝土弹性模量，MpaCx：地基对混凝土的约束系数，N/mm3，a：混凝土的线性膨胀系数，10×10-6T：综合温差，℃εp：混凝土极限拉伸值，×10-4arcosh：双曲余弦的反函数。88该公式是用极限变形计算伸缩缝间距。有上式可见，温差或收缩与结构材料的极限拉伸之间的关系一般总是

10、aT

11、大于

12、εp

13、，他们的差距越大，

14、伸缩缝间距越小；差距越小，伸缩缝间距约大。如果采取措施使

15、aT

16、趋近于

17、εp

18、，arcosh，则完全无需伸缩缝。由于提高混凝土的εp是十分困难的，只有设法降低混凝土的水化热和收缩，即控制裂缝原则是aT≤εp。2、计算综合温差：首先计算绝热温差：W·QC·rTmax==式中：Tmax:绝热升温，℃，是指在基础四周无任何散热条件下、无任何热损耗条件下，水泥水化的反应热全部转化为升温后的最高温度。W：每立方米混凝土水泥实际用量，kg/m3Q：水泥水化热，J/kgC：混凝土比热,J/(kg·℃)，取0.96×103J/(kg·℃)r：混凝

19、土的容重,kg/m3,取2400kg/m3380×377×1030．96×103×2400将Tmax==62.2℃基础处于散热条件下，考虑上下表面一维散热，应用差分法得散热系数为0.60~0.65，取0.62。水化热实际升温：T´max=0.62×62.2=38.6℃6月大连温度在28℃左右，考虑各种因素综合影响，取混凝土入模温度为25℃，故预测混凝土中心部位最高温度为：T´预=38.6+25=63.6℃综合温差T==T1+T2,T1为混凝土水化热最高温度与环境平均气温之差，T2为混凝土εy（t）a收缩当量温差。T2=,εy为混凝

20、土收缩值。膨胀剂在14天的限制膨胀率约为（2~4）×10-4，它可以补偿混凝土收缩，从而降低混凝土收缩当量温差，按配合比膨胀剂掺量，可产生的膨胀系数ε2=2.0×10-4，此时，T2=2.0×10-4/10×10-6=20℃,即降低混凝土收缩当量温