大体积混凝土温控和防裂技术分析毕业论文开题报告.doc

潍坊科技学院 建筑工程学院毕业论文开题报告 题 目: 大体积混凝土的温控和防裂技术分析 学 院： 建筑工程学院 专业班级： 建筑工程技术2012级（1）班 学生姓名： 张凯 学 号： 201209260023 指导教师： 2015年 月 日 建筑工程学院毕业论文开题报告 1.课题研究的意义，国内研究现状、水平和发展趋势 混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度,不同形式的裂缝,这是一个相当普遍现象,大体积混凝土结构出现裂缝更普遍。在大体积混凝土施工过程中,由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化,从而导致混凝土发生裂缝,而这些裂缝必然会给工程带来不同程度的危害。如何采取有效措施,防止温度应力造成混凝土结构表面和内部出现有害裂缝,一直是大体积混凝土结构施工中的一个复杂而又难度很大的技术问题。大体积混凝土的最主要特点，是以大区段为单位进行施工，施工体积厚大，由此带来的问题是水泥水化作用所放出的热量使混凝土内部温度逐渐升高，由此产生的热量又不易导出，造成较大的内外温差，加之混凝土早期的抗拉强度底，弹性模量小，致使混凝土开裂，影响工程质量。首先混凝土表面裂缝的存在会影响构件美观；其次表面裂缝对混凝土的耐久性也产生一定的影响，由于裂缝直接嵌入结构体，所以将减小混凝土保护层厚度，给钢筋锈蚀留下隐患；另外施工时要对裂缝进行二次处理，费工费料。正是上述原因，工程上一直对大体积混凝土出现裂缝的问题比较重视，而混凝土出现裂缝又是很难避免的，这使防治裂缝耗费了大量的人力财力。本人参与的北京制版厂住宅楼及业务用房工程就发生了此类问题，在项目实施过程中通过不断地监测、分析、研究、试验，最终对裂缝的产生原因有了一定的了解，对避免裂缝产生的方法措施作了一些的研究总结，在此提出以与同行们探讨。 混凝土诞生以来，关于大体积混凝土的温控问题就一直被关注和研究，到20世纪初期，由于混凝土的广泛运用，其防裂研究才引起足够的重视。根据国内外调查资料表明，工程结构中裂缝的20％来源于荷载．而另外约80%是由温度变形、干缩变形及结构不均匀沉降引起的，而其中又以温度变形为主。 最早研究大体积混凝土温度和应力场问题是从上世纪30年代中期美国修建胡佛坝(鲍尔德坝)开始的，之后美国垦务局、苏联水工研究院、日本京都大学等都对大体积混凝土的设计和施工技术等作了深入的研究．用于防止大体积混凝土出现裂缝。 1968年美国加州大学的威尔逊(E.L.wilson）教受最早运用有限元过程分析法编制了二维有限元程序DOT-DICE用于模拟德沃歇克坝(Dworkshak)大体积混凝土温度场的计算；Rupert Springmschmid较为系统的阐述了早龄期混凝土中温度场和应力场的问题，且对温度收缩裂缝作了具体说明；1990年Enrique Miraambell、Antonoi Agudo结合箱型粱大桥的温度和应力分析模型，对其温度场、应力场进行预测，考虑了环境因素、材料力学性质、结构断面尺寸等因素的影响；1992年，Barrett P.K.等创造性的把开裂模型应用到三维温度应力计算分析中，限于当时的条件，他们的计算带有尝试性质的：1994年，Mats Emborg和Stig Bemander对早期混凝土的热应力和热裂缝做了较多的实验研究；1999年，Cervera建立了一种适于模拟早期混凝土性态的热学—化学一力学模型，可以模拟混凝土的水化、养护、破坏和徐变过程；2001年RonaldoLuna等分析了大体积混凝土施工阶段弹性模量和徐变随时间、温度的变化规律，且研究了其在有限元方法中的实现．并进行了相关的验证。 在我国，50年代后开始对大体积混凝土的温度应力和温度控制问题作了大量研究工作．也取得了较大的成绩。 潘家铮、朱伯芳等提出了大体积混凝土温度控制设计的整套理论，解决了重力坝和混凝土浇筑的温度应力问题，提出了控制温度、防止裂缝的技术措施；1990—1992年河海大学结合小浪底工程完成了大体积混凝土结构的二维及三维面限元仿真系统，拥有丰富的前、后处理及图形输出技术。 在应力开裂仿真计算方面，清华大学刘光廷教授等将断裂力学的研究成果融入功能强大的仿真程序中，应用“人工短缝”成功地解决了溪柄碾压混凝土薄拱坝两岸的温度拉应力问题；清华大学马杰编制了大体积混凝土温度和应力的边界元法程序，计算了东风拱坝施工期混凝土温度场；天津大学崔亚强结合实际工程研究了大体积混凝土温度场机理．采用数值分析方法求得了一维至多维温度场的有限差分方程。并