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1、水化热对斜拉桥混凝土主塔早期开裂影响研究公路交通技术2009年10月第5期TechnologyofHighwayandTransportOct.2009No.5水化热对斜拉桥混凝土主塔早期开裂影响研究王鹏,刘孝辉,陈骑彪,李琦(1.招商局重庆交通科研设计院有限公司,重庆400067;2.国家山区公路工程技术研究中心,重庆400067)摘要:研究混凝土水化热作用对主塔早期开裂的影响.首先,通过求解热传导方程推导出水化热作用下主塔的温度分布公式;其次,通过分析混凝土早期弹性模量,徐变影响,导出计入时变效应的塔壁表面温度应力计算公式.分析认为,水化热作用下塔壁可能发生开裂,常系数m,表
2、面放热系数,塔壁厚度是影响温度应力的主要因素.对重庆忠县长江大桥主塔节段的水化热温升和应力变化进行跟踪监测,证明上述理论分析的正确性,并提出预防主塔早期开裂的措施.关键词:斜拉桥;水化热影响;热传导方程;混凝土主塔;早期裂缝文章编号:1009—6477(2009)05—0083—07中图分类号:U448.27文献标识码:AInvestigationforInfluencesofHydrationHeatOnEarlyCrackingofConcreteMainTOwerOfCableStayedBridgeWANGPengL,LIUXiaohuiI,CHENQibiao.,LIQ
3、i.Abstract:Thispaperinvestigatestheinfluencesofconcreteheatofhydrationonearlycrackingofmaintower.Fistofall,thetemperaturedistributionformulaeofthemaintowerundertheeffectoftheheatofhydrationarederivedbysolvingtheheatconductionequations;secondly,thecalculatingformulaefortemperatureandstressonto
4、werwallsbycountingtime—varyingeffectviatheanalysisfortheearlyelasticmodulusandcreepinfluencesarederived.Accordingtotheanalysis,thetowerwallsmaycrackundereffectofthehydrationheat,andtheconstantcoefficientm,surfaceheatemissioncoefficientandthethicknessoftowerwallsareprincipalfactorsthatmayinflu
5、encetemperatureandstress.Thepapercarriesoutthefollow?-upmonitorfortemperatureriseandstressvariationoftheheatofhydrationinkingtowersegmentoftheYangtzeRiverBridgeinChongqingZhongCountytoprovethecorrectnessofabovetheoreticalanalysis,andproposesthemeasurestopreventthetowerfromearlycracking.Keywor
6、ds:cablestayedbridge;influencesofheatofhydration;heatemissionequation;concretekingtower;earlycrack通过对国内已建成的大跨径混凝土斜拉桥调研发现,混凝土主梁,主塔发生开裂现象较普遍,如重庆李家沱长江大桥,重庆马桑溪长江大桥,湖北荆州长江公路大桥,湖北宜昌夷陵长江大桥等斜拉桥的主塔均出现不同程度的裂缝.主要表现为表面竖向裂缝,严重者中下塔柱出现竖向贯穿性裂缝..主塔裂缝一般发生在施工早期阶段一混凝土终凝完成后至90d时段.已有的针对混凝土主塔开裂的研究多属于定性分析¨J,认为温度和收缩是
7、引起主塔早期开裂的重要因素.目前还缺少对斜拉桥主塔水化热温升,温度应力,混凝土收缩的系统理论分析和定量研究,这可能造成结构体系或抗裂构收稿日期:2009—03—31作者简介:王鹏(1973一),男,山东省邹平县人,博士,助理研究员造设计不合理,施工工艺养护方法不恰当等问题,导致裂缝的生成和发展,引发工程隐患.美国混凝土协会规定J:任何现浇混凝土,只要结构最小尺寸大于0.6m时就应考虑水化热引起的混凝土体积变化和开裂问题.国际预应力混凝土协会(FIP)"海工混凝土设计与施工建议"规
