新疆现浇楼板温度收缩裂缝影响因素的有限元分析

新疆地区具有气候干燥,年温差、日温差大等气候特点,温度收缩裂缝是现浇楼板裂缝的主要形式,为从减小温差、增大板厚、调整约束构件截面尺寸等方面给温度收缩裂缝的控制提供理论依据,采用ANSYS有限元软件对某框架结构工程实例进行数值模拟分析。通过钢筋混凝土单元SOLID65建立该结构的整体式计算模型,其中以整体弥散配筋考虑钢筋的影响,以节点压缩、耦合考虑构件梁、板、柱三者之间的协调变形,然后建立了综合温差、板厚、约束刚度3种因素的不同计算工况,分析了这3种因素对楼板主应力分布影响的规律。结果表明,温度收缩应力是现浇楼板裂缝的主要影响因素,增大板厚可降低楼板应力水平,增大约束构件刚度可使楼板应力分布趋于均匀,但整体应力水平提高。     

某生产车间现浇混凝土楼板板角斜裂缝分析

某现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构生产车间在使用中楼板有不同程度的开裂受损,尤其是房屋西南角(纵横外墙交接处)不同楼层同一部位均有形态、特征相似的板角对穿斜裂缝.为了研究这些对穿斜裂缝的产生机理,采用ANSYS有限元软件,建立三维实体模型,同时考虑温度变化及混凝土收缩变形,先进行热分析,再进行结构分析,最后得到楼板板角处最大主拉应力的分布,验证了温差和混凝土的收缩是楼板45°斜裂缝产生的主要原因.     

混凝土楼板的裂缝原因分析及其防治处理

从混凝土构件裂缝产生的机理入手，通过分析混凝土楼板裂缝产生的原因，认为混凝土的收缩应力，温差应力及本身所受荷载应力是产生裂缝的主要原因，并提出了相应的防治处理措施。     

基于温度及收缩的大面积混凝土结构裂缝控制研究

为解决大面积混凝土结构楼板在温度变化或混凝土收缩时产生的裂缝,在设计施工中采取加膨胀剂、沿长跨方向留后浇带和布置预应力钢筋等措施,按照弹性考虑混凝土的裂缝,同时考虑徐变和约束的影响因素.对屋面混凝土在温度变化和混凝土收缩徐变时的应力、应变规律进行了研究.结果表明,最大应变测点的最大拉应力低于C40混凝土抗拉设计值,满足二级抗裂要求.该方法为大面积混凝土结构楼板的设计与施工提供了依据.     

现浇混凝土楼板裂缝成因分析与控制

由于变形约束的作用(收缩、温差)引起现浇楼板的裂缝是很复杂也很重要的问题。作者通过自己多年来,对现浇砼楼板裂缝产生的原因,从施工工艺、材料和现场施工管理方面进行总结和分析,同时结合理论研究提出了操作性较强的楼板裂缝控制措施。     

桥面铺装混凝土早期裂缝控制

对桥面铺装混凝土早期裂缝产生的原因进行了理论分析。根据分析结果，采用混凝土温度应力试验机，在优选骨料的基础上对掺加不同掺和料、膨胀剂和聚丙烯纤维的混凝土早期裂缝进行了试验研究。通过对试验过程的对比分析，阐明混凝土成分对早期裂缝的影响，其中膨胀能转化为膨胀变形和掺粉煤灰及聚丙烯纤维，可使应力储备增大，裂缝温度降低，综合抗裂性能增强。最后给出了改进控制桥面铺装混凝土早期裂缝的设计和施工方法。     

框筒结构楼板的温度裂缝分析

针对框筒结构楼板开裂现象，采用理想化模型对结构在内外温差作用下楼板的应力和变形进行参数计算，根据计算结果阐述了楼板角部穿透性斜裂缝的开展机理。分析了一批高层住宅楼的楼板开裂原因，提出了设计建议和施工中应重视的问题。     

基于动态模量的沥青路面开裂分析

在有限元方法中利用动态模量主曲线和时间-温度位移因子来考虑荷载作用频率和温度对沥青混合料力学性质的影响,采用移动荷载模式,利用断裂力学的方法分析了典型柔性基层沥青路面的开裂机理.研究表明:轮载经过裂缝1次,根据不同工况,可能在裂尖引起1个,2个或3个张开型应力强度因子(KⅠ)峰值.而剪切型应力强度因子(KⅡ)总有2个峰值,且大小相等,方向相反.分析了温度、行车速度及裂缝长度对裂尖应力强度因子及其作用频率的影响.当裂缝较短且温度较低时,裂缝扩展主要由KⅠ引起.随着裂缝长度的增加和温度的升高,KⅡ逐渐成为裂缝扩展的主要因素.     

开级配大粒径沥青碎石防裂层沥青路面应力与抗裂机理数值分析

反射裂缝是半刚性基层沥青路面和刚性基层沥青路面的主要病害之一,针对这一问题,提出了采用开级配大粒径沥青碎石混合料作为裂缝缓解层的方法,利用其大粒径矿料多、沥青含量少及空隙率大的结构特点消散及吸收裂缝处路面应力。以国内外OLSM参考级配为基础,结合试验段修筑情况,采用有限元方法,建立设置OLSM-25裂缝缓解层的沥青路面三维有限元模型,对设置不同类型裂缝缓解层、1~#-3~#级配OLSM-25裂缝缓解层的沥青路面结构进行热-荷载耦合应力对比分析,从宏观力学响应方面阐释了OLSM-25裂缝缓解层的抗裂机理。结果表明:与相同厚度的普通AC-25裂缝缓解层相比,OLSM-25裂缝缓解层的温度敏感性相对较小,具有较高的承载能力和良好的应力消减及缓解性能;在相同的外部荷载作用下,随着1~#-3~#级配OLSM-25空隙率的增大,以及抗压回弹模量和线膨胀系数的降低,其自身的车辆荷载应力、温度应力、耦舍应力呈总体降低趋势。在实际工程应用中,仅从缓解应力效果及抗裂性能方面考虑,选择级配偏粗、空隙率较大的3~#级配OLSM-25作为裂缝缓解层效果较好,但应严格控制施工中的离析问题。     

设置OLSM-25防裂层的沥青路面细观结构数值分析

为了解决刚性基层沥青路面存在的沥青面层反射裂缝问题,提出了采用开级配大粒径沥青碎石混合料(OLSM)作为裂缝缓解层的方法,以国内外OLSM参考级配为基础,结合试验段修筑情况,采用离散元方法,运用二维颗粒流程序,建立设置OLSM-25裂缝缓解层的沥青路面离散元模型,对其细观结构与抗裂性能进行离散元数值分析,从细观角度阐释了OLSM-25裂缝缓解层的抗裂机理。研究结果表明:在车辆荷载偏载作用下,当裂缝缓解层厚度相同时,OLSM-25裂缝缓解层底部A点颗粒的竖向接触力、竖向运动速度及竖向位移量均小于普通AC-25裂缝缓解层的对应值,OLSM-25裂缝缓解层的抗裂效果优于普通AC-25裂缝缓解层;在实际工程应用中,综合考虑应力缓解效果及变形能力两大因素,选择材料组成相对偏粗、空隙率适中的2#级配OLSM-25作为裂缝缓解层较为合适。     

基于体积稳定性的混凝土综合抗裂模型

基于非荷载作用下混凝土的开裂现象，系统分析了混凝土体积稳定性的控制参数及其影响因素，根据变形限制状态下混凝土因环境温湿度变化而产生的内应力具有粘弹性特征，推导了应力松弛系数的数学表达式．在综合考虑混凝土的抗拉强度、徐变特征以及环境温湿度变化引起的总应变的基础上，建立了混凝土的抗裂模型．提高混凝土的抗拉强度傅性模量比、降低混凝土的线膨胀系数和干燥收缩系数是保证混凝土体积稳定性、增强混凝土抗裂性能的有效途径．工程应用的结果验证了混凝土综合抗裂模型的可行性和合理性．     

西藏沥青路面裂缝温度疲劳扩展寿命分析

为了研究温度收缩对沥青路面开裂的影响规律,在考虑沥青混凝土弹性模量及温缩系数随温度改变的变化规律的基础上,采用断裂力学有限元模型对温度型表面裂缝及反射裂缝的扩展进行动态分析,并预估2种温度裂缝疲劳断裂寿命.结果表明:不同变温条件下,裂缝扩展的应力强度因子K呈现出不同的增长趋势,温降越大,裂缝扩展越快;基准温度越低,裂缝扩展越快.其中表面裂缝温度疲劳扩展寿命要远远小于反射裂缝的温度疲劳扩展寿命,路面结构参数对反射裂缝温度疲劳扩展的影响则要明显高于对表面裂缝温度疲劳扩展的影响.     

连续配筋水泥混凝土路面温缩应力简化公式研究

连续配筋水泥混凝土路面(CRCP)在铺筑完成一段时间后,会在路面纵向上断裂成一个个单独的板块.借助正交设计和多元统计回归方法,在有限元计算的基础上,提出了单独板的温缩应力简化公式.极差分析结果表明,CRCP温缩应力影响因素的重要程度从大到小依次为:温度变化、裂缝间距、板厚、粘结刚度系数、钢筋直径、配筋间距.单因素单变量...     

贯流式泵站施工期的温控防裂对策研究

针对泵站结构施工期易开裂的问题,阐述了裂缝成因,提出了相应的防止措施.得出早期的内外温差和外部约束是产生表面裂缝的主要原因.采用了表面保温、水管冷却及设置砌体等方法来防止墩墙混凝土产生温度裂缝.利用水管冷却混凝土温度场和应力场的三维有限单元精确算法,对某大型贯流式泵站墩墙结构的施工期温控防裂进行了仿真计算,结果显示计算方法精确、防裂效果良好,对此类工程具有一定的参考价值.     

大体积混凝土施工裂缝控制

大体积混凝土结构，由于水泥水化过程中释放的水化热引起的温度变化和混凝土收缩产生的温度应力及收缩应力，是其产生裂缝的主要原因，而大体积混凝土的内部温升，又可视为强化水泥硬化、充分利用其活性的能源。因而在大体积混凝土施工中采取减少水泥用量，控制温差应力，稳定其体积，辅之以水冷却及其他措施，可以有效地控制温度应力和温度变形裂缝的扩展，取得较好的技术经济效果。     

基于温度-应力试验机的大坝混凝土抗裂性综合评价

为了综合评价早龄期大坝混凝土的抗裂性,以2种不同骨料组合的大坝混凝土为例,采用温度-应力试验机法与常规评价方法,进行了混凝土抗裂性试验.结果表明:由于骨料弹性模量与热膨胀系数的差别,骨料品种对混凝土的抗裂性有着明显的影响;采用开裂温度作为综合评价指标,能够有效地评价不同混凝土的抗裂性;相对于常规单项性能试验而言,温度应力试验涵盖了早龄期混凝土的力学、热学及变形性能的发展全过程,评价结果更为客观,且大大缩短了评价周期.这种试验方法适用于混凝土配合比筛选及抗裂性综合评价.     

高温后高强混凝土剪切裂缝与拉剪箍筋销栓作用

为研究高温后高强混凝土的剪切裂缝和拉剪箍筋销栓作用,浇筑了两种强度高强混凝土Z形试件.分别对试件进行了200,400,800°C的高温试验,通过高温后试件的直剪试验,研究了温度和混凝土强度对剪切裂缝的影响.基于弹性地基梁理论建立了箍筋销栓作用模型,结合实测的剪切裂缝宽度和裂缝滑移,计算得到高温后高强混凝土与箍筋之间的销栓剪应力.研究结果表明:除200°C以外,高强混凝土的裂缝峰值位移(裂缝峰值宽度和裂缝峰值滑移)随温度的升高而增大;无论经历多高的温度,混凝土的强度越高,裂缝峰值位移越小;箍筋的销栓剪切应力与裂缝滑移呈线性关系,销栓剪切刚度随温度的升高而降低,随混凝土强度的增大而增大;销栓剪切应力随温度的升高而增大,随混凝土强度增大而减小.     

板材剪切横裂原因

板材剪切横裂纹源于连铸坯相应部位的柱状晶晶间裂纹,而柱状晶晶间裂纹是由于矩形连铸坯宽面柱状晶区的收缩应力向两侧传递,在靠近窄面柱状晶区末梢形成拉应力,进而造成柱状晶晶间裂纹。对于包晶钢应尽量避开碳含量的裂纹敏感区或采用轻压下技术可减少裂纹的出现,还应注意轧制剪切温度以避免轧制后晶间裂纹的焊合面再撕开造成剪切横裂