大型渡槽施工裂缝控制研究
摘要
渡槽是渠系建筑物中应用最广的交叉建筑物之一,除用于输送取水进行灌溉、城镇生活用水、工业用水、跨流域调水等外,还可供排洪和导流之用。当代渡槽主要采用混凝土材料,且向着大跨度结构型式发展。目前,在我国改善水资源分布不均、保证大中城市生产生活用水所采用的水工建筑物中,渡槽是常用结构之一。
作为一种独特的大体积混凝土薄壁结构,渡槽在施工期受各种因素的影响不可避免的产生裂缝,造成渡槽渗漏,影响其功能甚至经济的发展。本文在前人研究成果和经验的基础上,归纳总结混凝土结构的裂缝形成机理及防裂措施,并通过渡槽的真实物理模型试验研究渡槽裂缝的形成原因及相关抗裂措施。同时在物理模型试验的基础上,采用数值模拟方法研究施工过程中各种施工因素对裂缝的影响,同时研究相同条件下不同抗裂措施的效果,为渡槽结构的抗裂措施提供科学依据。归纳总结渡槽施工期不同条件下裂缝控制措施,并对裂缝控制措施的优化进行展望。
Aqueduct belongs to canal structures functions as the crossing structure, has a wide application in transporting water in irrigating, delivering urban domestic and industrial water, transferring inter-basin water, Releasing and diverting water. Most of contemporary aqueducts was made in concrete, and it’s development trend is the long span type. At present, aqueduct is the main structure to adjust the water distribution, guarantee the supply for the domestic water in large and medium size cities .
Aqueduct is prone to be affected in the construction period, so as to cause the cracks in the aqueduct body and water leakage, because of its mass concrete thin-wall structure. Above phenomenon has a bad effect in its function and local economical development. This paper based on the previous research results and experience, concluding and studying the forming mechanism of cracks and the corresponding crack-resistance measure through the test of the resemblance physical model. Simultaneously, adopting the numerical simulation to imitate the influence of the affecting factors to the aqueduct body in the construction period, study the effect of different crack-resistance measure under the same conditions, which can provide a scientific basis for the design of the aqueduct. Also concluding the crack-resistance measures of the aqueduct under the different conditions, and according to that to optimize the measures.
作为一种独特的大体积混凝土薄壁结构,渡槽在施工期受各种因素的影响不可避免的产生裂缝,造成渡槽渗漏,影响其功能甚至经济的发展。本文在前人研究成果和经验的基础上,归纳总结混凝土结构的裂缝形成机理及防裂措施,并通过渡槽的真实物理模型试验研究渡槽裂缝的形成原因及相关抗裂措施。同时在物理模型试验的基础上,采用数值模拟方法研究施工过程中各种施工因素对裂缝的影响,同时研究相同条件下不同抗裂措施的效果,为渡槽结构的抗裂措施提供科学依据。归纳总结渡槽施工期不同条件下裂缝控制措施,并对裂缝控制措施的优化进行展望。
Aqueduct belongs to canal structures functions as the crossing structure, has a wide application in transporting water in irrigating, delivering urban domestic and industrial water, transferring inter-basin water, Releasing and diverting water. Most of contemporary aqueducts was made in concrete, and it’s development trend is the long span type. At present, aqueduct is the main structure to adjust the water distribution, guarantee the supply for the domestic water in large and medium size cities .
Aqueduct is prone to be affected in the construction period, so as to cause the cracks in the aqueduct body and water leakage, because of its mass concrete thin-wall structure. Above phenomenon has a bad effect in its function and local economical development. This paper based on the previous research results and experience, concluding and studying the forming mechanism of cracks and the corresponding crack-resistance measure through the test of the resemblance physical model. Simultaneously, adopting the numerical simulation to imitate the influence of the affecting factors to the aqueduct body in the construction period, study the effect of different crack-resistance measure under the same conditions, which can provide a scientific basis for the design of the aqueduct. Also concluding the crack-resistance measures of the aqueduct under the different conditions, and according to that to optimize the measures.
引文
[1]竺慧珠,陈德亮,管枫年,渡槽,北京:中国水利水电出版社,2005,5
[2]王兰芹,上承式预应力混凝土拉杆拱式渡槽力学性能分析及现场监测:[硕士学位论文],济南;山东建筑大学,2008
[3]王云仓,三向预应力多侧墙渡槽结构研究:[博士学位论文],天津;天津大学,2008
[4]彭敏瑞,冰荷载、温度荷载对大型预应力渡槽结构的影响研究:[硕士学位论文],天津;天津大学,2006
[5]何磊,高性能泵送混凝土渡槽工程温控防裂方法研究:[硕士学位论文],南京;河海大学,2008
[6]高阳峰,渡槽施工期温度、应力三维有限元仿真研究:[硕士学位论文],武汉;三峡大学,2008
[7]杜拱辰,现代预应力混凝土结构,北京:中国建筑工业出版社,1988
[8]张社荣,祝青,李升,大型渡槽数值分析中预应力的模拟方法,水力发电学报,2009,28(3):97~100
[9]宋森正,张启海,渡槽设计与电算程序,济南:山东科学技术出版社,1997
[10]周厚贵,国内外渡槽的发展与南水北调中线漕河渡槽,南水北调与水利科技,2007,3
[11]侯雁南,大体积混凝土裂缝控制及处理措施研究:[硕士学位论文],山东;山东大学,2007
[12]李先明,水工钢筋混凝土结构温度场及温度应力仿真系统研究:[硕士学位论文],南京;河海大学,2006
[13]刘贵友,软基大闸混凝土裂缝成因与温度防裂方法研究:[硕士学位论文],南京;河海大学,2006
[14]黄祚继,临淮岗船地板混凝土裂缝控制方法研究:[硕士学位论文],南京;河海大学,2006
[15]朱秋菊,闸墩混凝土结构温度应力分析及其应用:[硕士学位论文],郑州;郑州大学,2005
[16]解宏伟,混凝土坝冷却水管冷却效果研究现状及趋势,青海大学学报:自然科学版,2004,5
[17]彭胜,大体积混凝土裂缝种类及成因分析,科技信息,2004,5
[18]古丰吉,大体积混凝土温度应变测试及防裂措施研究:[硕士学位论文],西安建筑科技大学,2005
[19]马向东等,大体积混凝土基础施工裂缝成因及措施,2009,16
[20]商王林,桩基基础超长混凝土结构的温度应力分析:[硕士学位论文],浙江;浙江大学,2006
[21]屈涛,大体积混凝土温度应力及裂缝扩展的研究:[硕士学位论文],武汉;武汉理工大学,2007
[22]王铁梦,工程结构裂缝控制,北京:中国建筑工业出版社,1997
[23]蒙云,卢波桥梁加固与改造,北京:人民交通出版社,2004
[24]罗钊伟,高层建筑结构裂缝分析和风荷载准永久性研究,广东工业大学,2008
[25]张忠林,周吉顺,大吨位静载荷试验在潜河渡槽桩基检测中的应用,南水北调与水利科技,2006,6(4):22~24
[26]屈涛,大体积混凝土温度应力及裂缝扩展的研究:[硕士学位论文],武汉;武汉理工大学,2007
[27]迟培云,钱强,高昆,大体积混凝土开裂的起因及防裂措施,混凝土,2001,22(12):29~33
[28]张子明,宋智通,黄海燕,混凝土绝热温升和热传导方程的新理论,河海大学学报(自然科学版),2002,30(3):1-6
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[30]安明哲,覃维祖,高性能混凝土自收缩的抑制措施,混凝土,2001,22(5):37~41
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[32]混凝土泵送施工技术规程(JGJ/T10-95),中国建筑工业出版社,1995
[33]吴毅,地下室外墙混凝土裂缝机理分析及控制措施,工程建设与设计,2009,11
[34]A.B,阿力克山大,徐变计算混凝土及钢筋混凝土结构的温度及湿度的应力,北京:中国建筑工业出版社,1989:26~42
[35]张社荣,李升,彭敏瑞,冰温度膨胀力对渡槽结构影响的有限元分析,天津大学学报,2008,41(9):1096~1102
[36]刘文化,大体积混凝土的温控裂缝成因及预防,科学之友,2010,3
[37]汪国权,大体积混凝土裂缝及温度应力研究:[硕士学位论文],合肥;合肥工业大学,2006
[38]杨和礼,基础大体积混凝土原材料对裂缝的影响与控制,建筑技术开发2004,8
[39]普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法(JGJ53-92),中华人民共和国行业标准,中国建筑工业出版社
[40]普通混凝土配合比设计规程(JGJ55-2000),中国建筑工业出版社,2001
[41]敬相海,肖保怀,大掺量粉煤灰水泥混凝土性能研究,混凝土,2002.1
[42]矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥(GB1344-1999),中国建筑工业出版社,1999
[43]游宝坤,混凝土膨胀剂及其应用,中国建材工业出版社,2002,11
[44]张冠伦,张云理,混凝土外加剂原理与应用技术,上海科学技术文献出版社,1985
[45]周群,王章夫等,膨胀剂对补偿收缩混凝土有效作用的探讨,第三届全国混凝土膨胀剂学术交流论文集,中国建材工业出版社,2002
[46]混凝土外加剂应用技术规范,中华人民共和国国家标准,中国建筑工业出版社
[47]夏群,地下室工程混凝土施工中的裂缝分析与控制技术研究,东南大学,2004
[48]李跃,大体积混凝土的温控和防裂技术研究,武汉理工大学,2004
[49]梁穑稼,钢筋混凝土转换层叠合浇筑法施工阶段裂缝控制研究:[硕士学位论文],上海;同济大学土木工程学院,2008
[50]陆文林,预应力混凝土连续刚构桥日照温度场及其效应分析:[硕士学位论文],长沙;长沙理工大学,2010
[51]邱平义,大体积混凝土的温控和防裂技术浅析,广东建材,2010,26(10)
[52]李克绵等,南水北调京石段应急供水工程通水期安全监测,东北水利水电,2010,3:41~43
[53]杨勇,数值模拟实验在土木工程专业课程教学中的应用,高等建筑教育,2005
[54]吴新立,泵送混凝土水闸寒冬季节施工期裂缝机理与抗裂措施研究:[硕士学位论文],南京;河海大学,2006
[55]殷爱生,仿真计算在高性能混凝土渡槽抗裂分析中的应用,江淮水利科技,2008,5
[56]王振红,水工薄壁混凝土温控参数的敏感性分析,武汉理工大学学报:交通科学与工程版,2010,2
[57]陈守开等,淮阴三站泵站贯流式流道混凝土温度和应力仿真分析,水利水电技术,2011,42(1)
[58]杨接平,倒丁字型混凝土结构温控防裂技术研究:[硕士学位论文],南京;河海大学,2005
[59]张海涛,南水北调工程山东万年闸泵站泵送混凝土施工防裂方法研究:[硕士学位论文],山东;山东大学,2009
[60]刘有志,水工混凝土温控和湿控防裂方法研究:[硕士学位论文],南京;河海大学,2006
[61]嵇仙宝,南水北调东线宝应泵站肘形流道温控技术研究:[硕士学位论文],南京;河海大学,2006
[62]吴世勇,抽水蓄能电站工程区复杂神流畅数值模拟分析及渗控设计方法研究:[硕士学位论文],南京;河海大学,2007
[63]郑达武等,混凝土收缩及防裂研究综述,重庆建筑,2003,4
[64]王成勇,浅谈混凝土开裂原因及处理方法,中国高新技术企业,2010,21
[65]魏小林,混凝土裂缝产生的原因及预防措施,山西建筑,2004,17
[66]张庆明,建筑施工混凝土裂缝及预防,中国新技术新产品,2008,8
[67]宋莉,浅议混凝土工程中常见的几种裂缝及其预防措施,中小企业管理与科技,2009,9
[68]刘炎强,浅谈混凝土的裂缝及其预防措施,黑龙江科技信息,2008,25
[69]马学峰,燕北地区商品混凝土早期裂缝的主要成因与预防措施,混凝土,2006,7
[70]黎崇发,混凝土常见裂缝的预防,科技咨询导报,2007,29
[71]孙忠,混凝土结构非荷载裂缝的施工控制措施,山西建筑,2004,16
[72]王成勇,浅谈混凝土开裂原因及处理方法,中国高新技术企业,2010,21
[73]雷进生等,多侧墙矩形渡槽施工期结构温度测试与分析,人民长江,2009,3
[74]冯乃谦,商品混凝土在施工应用中的开裂与对策,混凝土,2000,9
[75]张丽等,商品混凝土在施工应用中的开裂与对策,辽宁建材,2005,4
[76]辛才良,建筑工程混凝土开裂问题分析及预防措施,科技与生活,2010,23
[77]聂磊等,后浇带施工方法的一些体会,经济技术协作信息,2009,34
[2]王兰芹,上承式预应力混凝土拉杆拱式渡槽力学性能分析及现场监测:[硕士学位论文],济南;山东建筑大学,2008
[3]王云仓,三向预应力多侧墙渡槽结构研究:[博士学位论文],天津;天津大学,2008
[4]彭敏瑞,冰荷载、温度荷载对大型预应力渡槽结构的影响研究:[硕士学位论文],天津;天津大学,2006
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