崇明越江大桥大体积混凝土温度裂缝成因分析与控制

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1、学兔兔www.xuetutu.com公路交通技术2014年2月第1期TechnologyofHighwayandTransportFeb．2014No．1崇明越江大桥大体积混凝土温度裂缝成因分析与控制杨林鹏(林同梭国际工程咨询(中国)有限公司，重庆401121)摘要：上海崇明越江大桥为主跨730m斜拉桥，其塔高208．722m，塔柱混凝土为C50高性能海工混凝土，具有弹性模量高、收缩徐变大、养护要求高等特点。通过有限元模拟，分析各种因素对大体积混凝土温度裂缝的影响，为大体积混凝土的施工控制提供借鉴。关键词：大体积混凝土；裂缝；成因分析；裂缝控制文章编号：1009—6477(20

2、14)01—0088—03中图分类号：U445文献标识码：BAnalysisandControlofReasonsofTemperatureCracksinMassConcreteforChongmingCross-riverBridgeYANGLinpengAbstract：ShanghaiChongmingCross-riverBridgeisacable-stayedbridgeatmainspanof730mandtowerheightof208．722m，andtowercolumnsaremadeofC50high-performancemarineconcrete

3、withfeaturesofhighelasticmodulus，largeshrinkageandcreepandhighrequirementformaintenance．Thispaperbasedonfiniteelementsimulationanalyzesinfluencesofvariousfactorsontemperaturecracksinmassconcretetoprovideareferenceforconstructioncontrolofmassconcrete．Keywords：massconcrete；crack；analysisofreas

4、ons；crackcontrol裂缝是所有大体积混凝土的通病，裂缝处理质结构，下塔柱采用C50高性能海工混凝土，其具有量直接影响混凝土结构的耐久性能，因此，对裂缝的如下特点：1)钢筋密集。采用双排双主筋形式，主有效评估、处理是混凝土施工不可缺少的一部分。筋净间距小(7．5cm)，浇筑混凝土时不利于混凝土裂缝类型主要包括：1)荷载作用产生的裂缝；2)混流动；2)混凝土保护层较厚。为避免钢筋被海水锈凝土塑性收缩引起的裂缝；3)混凝土塑性沉降引起蚀，混凝土保护层厚度取6cm，而混凝土厚度大，就的裂缝；4)混凝土水化热和温度裂缝¨J。混凝土容易出现混凝土收缩裂缝。早期裂缝的生成，通常不

5、是结构荷载和施工荷载直本次分析采用ANSYS有限元分析软件，并采用接作用的结果，而主要是由温度变形和收缩变形等非线性开裂单元SOLID65l5建立模型。SOLID65是间接作用所致。如果混凝土因水泥水化热导致内外适用于混凝土、岩石等抗压能力远大于抗拉能力的温差过大，所引起的温度应力超过混凝土早期抗拉强非均匀材料单元，可以模拟混凝土的加拉裂和压溃度时，就会形成裂缝。混凝土因外部温度骤降会引现象。按照设计图纸和实际施工状态_6一，取第一起体积收缩，如这种收缩受到外部(岩基)或内部(大浇筑阶段建立分析模型，如图1所示。量钢筋)的约束，就可能在承载前产生严重裂缝。本文以上海崇明越江大桥

6、主塔下塔柱在施工过程中所出现的裂缝为例，通过有限元计算，分析各种不同因素对温度裂缝的影响。1有限元分析模型该桥为主跨730m斜拉桥，其主塔为“人”字形图1模型断面收稿日期：2013—08—15作者简介：杨林鹏(1985一)，男，山西省运城市人，硕士，工程师学兔兔www.xuetutu.com2014年第1期杨林鹏：崇明越江大桥大体积混凝土温度裂缝成因分析与控制89定量分析结果。2主要分析内容为了清楚显示裂缝，只取混凝土保护层来看裂1)模拟混凝土浇筑过程，分析混凝土水化热影缝分布，主塔第一节段和塔座同时浇筑部分高度不响。同时，裂缝分布如图2所示。2)按照实际施工状态进行分析，模拟

7、施工中裂缝的产生情况。其中保护层厚度取7cm，钢筋按设计配筋图建模，塔柱第一节段和塔座同时浇筑并按(a)主塔第一节段高0cm实际高度30cm建模。3)改变塔柱第一节段和塔座同时浇筑部分的高度，分别取0、60、120cm高并分析其影响。4)改变混凝土保护层厚度，除原来的7cm外，(b)主塔第一节段高60em再分别取3、15cm并分析其影响。5)在7cm原保护层厚度基础上，改变对抗裂／一一]n起主要作用的横向钢筋的直径，分别取横筋直径8、(c)主塔第一节段高120eml6、25mm来模拟钢筋配筋