现浇混凝土结构裂缝控制及后浇带设计

1.控制裂缝产生的主要技术措施 大体积混凝土结构浇筑后，中心部位的水化热不易散发，引起混凝土温度升高，随后逐渐降低。在此温度变化过程中，升温阶段可能产生表面裂缝，降温阶段可能产生收缩裂缝。控制裂缝产生的主要技术与措施有如下几个方面。     

大型液化天然气储罐混凝土外罐施工期间温度裂缝预测

以160 000 m³大型预应力液化天然气(LNG)全容罐混凝土外罐为研究对象,在利用ANSYS软件建立精细化LNG储罐混凝土外罐有限元模型的基础上,按实际结构施工顺序与时间,模拟了LNG储罐混凝土外罐全部混凝土浇筑过程,获得了在变温条件下,由水化热作用产生的混凝土外罐早期温度场分布;在考虑混凝土收缩和徐变的条件下,采用增量法计算了混凝土外罐的早期温度应力,确定了随时间及配筋率变化的混凝土早期抗拉强度,进而对LNG储罐混凝土外罐施工阶段的裂缝发育特征及分布规律进行了预测。结果表明,混凝土收缩对温度应力影响显著,在150 d的模拟时间段内结构温度应力呈现持续增长状态;第1浇筑段的LNG外罐温度应力明显大于其他浇筑段的温度应力,且该浇筑段的罐壁在模拟期内将产生竖向裂缝,扶壁柱处将产生局部环向裂缝。该结论可为同类工程施工建造开展相应的抗裂措施提供依据。     

防止混凝土路面裂缝的措施

1.混凝土路面裂缝原因分析 道路混凝土浇筑后,水泥的水化作用会产生大量水化热,混凝土温度不断上升,且由于散热条件不同,混凝土的中心温度高,表面温度低,形成一个温度梯度,促使混凝土内部产生压应力.当这个压应力超过混凝土抗拉强度时,表面就会产生裂缝.道路混凝土浇筑后过一段时间,温度逐渐降低,混凝土中多余水分的蒸发,会引起混凝土的收缩(混凝土在空气中结硬时体积减少的现象称为收缩).     

钢筋混凝土水池优化设计

SH/T 3132—2002《石油化工钢筋混凝土水池设计规范》规定当现浇钢筋混凝土水池超长时应设置温度缝。设置温度缝的缺点是整体性差,易错位、漏水,橡胶止水带有老化问题且修复困难,如超长不设缝则容易开裂。针对施工和使用阶段的不同温度应力问题分别采取不同的优化设计:施工阶段采用补偿收缩混凝土解决水化热等效温差应力,确保混凝土在凝固过程中不出现拉应力、不出现干缩裂缝;使用阶段采用预应力筋抵抗季节温差产生的温度拉应力,避免出现结构裂缝,合理解决了不同阶段的混凝土的裂缝问题。     

砖混房屋裂缝的加固和修补方法

在砖混结构竣工验收和正常使用中,墙体经常会发现裂缝。裂缝出现的主要原因有:地基不均匀沉降;砖与混凝土线膨胀系数不同。受温度变化影响,产生温度应力而引起;局部承载能力不足。出现裂缝后,首先进行鉴定,确定裂缝出现的原因,并且经过观测,在裂缝变形基本稳定的前提下,可对裂缝处构件进行适当加固和修补。     

超长钢筋混凝土地下车场无缝设计

针对现浇钢筋混凝土结构超长时容易开裂,在施工阶段采用补偿收缩混凝土平衡水化热等效温差应力、使混凝土在固结阶段不出现拉应力、避免出现干缩裂缝的优化设计措施;通过温度应力计算,控制环境温差使其应力低于混凝土抗拉强度,避免了出现结构裂缝,既防裂又降低工程造价。以此种设计理念设计某小区地下停车场,实现了286.5 m的无缝设计。     

沥青混凝土小梁弯曲断裂的数值模拟

应用有限元软件RFPA,建立不同级配的混合料模型,模拟沥青混凝土小梁的抗弯拉性能,并实现了对材料变形、微破裂到宏观破坏全过程模拟。通过研究不同级配混合料的弯曲断裂,对沥青混凝土小梁裂缝的形成过程及其走向有了更深入的认识。结果表明,数值模拟是研究沥青混合料性能试验的有效手段,通过模拟得知,骨架密实型的沥青混凝土抵抗变形能力最好;产生的裂缝全为绕集料扩展。     

LNG储罐外罐施工期间的温度应力及裂缝分布

大型LNG储罐外罐在混凝土浇筑过程中,水泥水化热会导致外罐产生较大的温度应力,从而引起混凝土开裂,将严重影响储罐的耐久性。为此,以山东某大型LNG储罐混凝土外罐为研究对象,采用ADINA有限元软件建立了精细化的LNG储罐有限元模型,按照实际的施工顺序与时间,模拟了LNG储罐外罐混凝土分层浇筑过程中的早期温度场分布;在考虑混凝土龄期效应的基础上,将外罐的温度场和结构场进行耦合,分析了外罐的温度应力及裂缝分布情况,评估了外罐混凝土开裂的风险。结果表明:1外罐在施工期间将产生较大的内外温差,引起较大的温度应力;2第1浇筑层的温度应力明显大于其他浇筑层,且第一主应力为环向应力,将使此处混凝土产生沿竖向开展的裂缝;3因为约束作用减弱,其他浇筑层混凝土产生温度裂缝的可能性很小。该研究成果为LNG储罐外罐温度裂缝控制提供了参考。     

屋面渗漏的预防和处理

1屋面渗漏的原因现浇屋面板在混凝土成型和水泥硬化过程中，要形成微孔和毛细孔，由于混凝土内部的热湿变化和板在限制条件下或邻位约束下的收缩，导致微裂缝的发生和发展。当施工工艺和作业条件较差时，温度应力引发裂缝的可能性更大，导致渗漏的程度更趋严重。预制板的相邻板缝引起渗漏，有以下几种原因：（1）板间缝处理不当，导致灌缝混凝土与板的结合力或摩擦力太小，或板缝混凝土自身抗剪强度过低，而出现界面粘结裂缝。（2）灌缝混凝土配比不合理，在环境温度变化中出现过大收缩，引起顺板缝。（3）灌缝混凝土粗骨料粒径太大或预留板…     

大型消防水池裂缝控制设计探究

现浇钢筋混凝土结构超长时容易在池壁上出现裂缝引发渗漏,设计中需要考虑的重要环节就是裂缝预防和控制。从荷载、干缩、温湿差、材料质量、节点构造和施工等方面分析了钢筋混凝土水池引起裂缝的原因,并在某大型消防水池工程中采取施工阶段用补偿收缩混凝土膨胀率抵抗干缩裂缝;通过环境温差计算温度应力,确保使用阶段温度应力小于混凝土抗拉强度,避免结构裂缝,工程投产使用多年运行良好。     

住宅现浇楼面裂缝原因与防治方法

近几年来 ,住宅楼多采用整体全现浇钢筋混凝土板 ,它使住宅的整体性大大提高 ,房间布局更近合理 ,厨厕、屋面渗水等现象得到了有效治理 ,抗震级别有了很大提高。但随着时间的推移 ,在建设和使用过程中出现了不同程度、不同形式的裂缝。故此 ,认清楼面开裂的原因并及早做好预防已是势在必行。1 楼面裂缝原因分析(1 )现浇板在施工过程中因使用的混凝土水灰比过大 ,混凝土成型后产生较大的收缩变形 ,使钢筋上部的混凝土保护层变薄 ,沿钢筋产生规则裂缝。现浇板在浇筑后的保湿、养护不当 ,板面因混凝土干缩失水或受冻均产生裂缝 ,严重的甚至贯…     

大型LNG储罐混凝土外罐徐变效应分析

大型LNG储罐在运行期间,外罐预应力混凝土徐变效应产生较大的拉应力,从而导致混凝土的开裂,将严重影响储罐的耐久性和安全性。以山东某大型LNG储罐外罐混凝土徐变效应为例,采用ADINA有限元软件建立了LNG储罐混凝土外罐徐变精细化有限元模型,分析了在预应力、内压、自重及混凝土徐变作用下,外罐的应力、应变及裂缝分布规律,获得了外罐罐底应力及应力增量时程曲线。研究结果表明,徐变作用使外罐第一主应力随着时间的推移不断增大,在储罐运行200 d时第一主应力超过了混凝土抗拉强度,外罐混凝土开始产生沿竖向分布的环向裂缝。该研究成果可为LNG储罐结构设计提供一定参考。     

石油企业建筑物温度裂缝的控制措施

石油企业建筑物墙体由于受温度变化、地基不均匀沉降、承载力不足等多方面因素作用而产生裂缝,其中温度应力作用导致墙体出现裂缝的现象最为普遍,且多发生在结构顶部墙体、女儿墙及屋面板附近.设计人员对温度裂缝的控制措施不重视和施工质量低是导致建筑物产生温度裂缝存在的重要因素.结合建筑中温度裂缝产生的实际原因指出,可以通过减小房屋温度应力、增强结构抗裂能力及严格墙体施工质量控制等一系列构造措施来减少及控制温度裂缝的产生.     

LNG储罐承台大体积混凝土裂缝控制技术研究

大体积混凝土在熟化过程中产生的水化热会使混凝土内部温度短时间内急剧升高。当绝热温升较大、或者内外温差较大时,往往会导致大体积混凝土产生裂纹、裂缝,严重时可能产生贯穿缝。尤其在热带地区,水泥等原材料温度较高,混凝土入模温度往往会高于规范规定的上限,混凝土早期热裂的可能性更大。控制混凝土内部绝热温升的方法因地域不同、施工条件不同而各有差异。以中国海油承建的南方某LNG储罐承台底板施工项目为背景,使用有限元软件进行分析计算,并根据计算结果给混凝土内部增加附加钢筋以抵消因绝热温升而引起的混凝土内部拉应力,从而达到混凝土防裂的目的。     

预应力混凝土受弯构件裂缝宽度计算

控制预应力混凝土构件的裂缝的目的是确保构件正常使用，对规范控制裂缝的方法进行了分析，介绍了名义拉应力控制预应力混凝土受弯构件裂缝的方法，给出了计算允许名义拉应力的算式，并给出算例。     

钢筋混凝土梁裂缝的处置与认识

混凝土的裂缝控制问题是建筑工程中很重要的问题之一。概述了混凝土结构承受约束应力的特点，结合工程实例，详细介绍了钢筋混凝土粱裂缝产生的原因、处理方法，提出采用抗与放的设计准则以及综合技术措施控制变形作用引起的裂缝。     

地下混凝土双壁储油罐温度应力数值模拟

面对我国正在开展的战略石油储备工作，文章提出了一种新的地下混凝土双壁储油罐结构形式。应用结构分析软件ANSYS对地下混凝土双壁储油罐的温度应力进行了弹性计算，分析了储罐罐壁在储油前期、中期和后期的温度和应力分布规律。结果表明：在储油前期。内壁温度梯度大，但受到外壁约束，内壁出现的拉应力较小，随着储油时间的延长，内壁逐步变为全截面受压，满足安全储油的要求。外壁在储油过程中一直处于受拉状态，拉应力较大。所以应采取适当的措施减小外壁裂缝宽度．     

水/超临界二氧化碳作用下的页岩微观力学特性

选取渤海湾盆地济阳坳陷古近系沙河街组三段下亚段富灰质纹层状页岩岩样，开展高温高压岩心浸泡实验与点阵纳米压痕实验，分析不同浸泡时间、压力和温度条件下水/超临界CO₂作用对页岩微观力学特性的影响。研究结果表明：水/超临界CO₂浸泡后，页岩损伤主要为黏土富集的纹层内部产生诱导裂缝，且超临界CO₂浸泡引起的诱导裂缝宽度更小。受诱导裂缝影响的区域弹性模量和硬度的统计平均值降低，且纹层附近易发生压实闭合、产生应力诱导拉张裂缝。浸泡时间越长、浸泡压力越大、浸泡温度越高，页岩表面弹性模量和硬度下降越明显。与水相比，超临界CO₂-页岩作用下的页岩表面力学损伤程度更低，可作为压裂液防止页岩储集层压裂裂缝面软化。     

砖混结构顶层墙体温度缝产生的原因及控制措施

1 温度裂缝产生的原因由于砖混结构顶层受温度影响较大 ,特别是在炎热的夏季 ,日照时间长 ,屋面温度可达 6 0～ 70℃ ,圈梁及屋面板一起产生变形。而墙体的温度只有约 4 0℃。又由于目前室内空调的普遍使用 ,更加大了室内外的温差。另一方面 ,钢筋砼的线膨胀系数和砖砌体的线膨胀系数约是二倍的关系。上述两个原因 ,使屋面与墙体变形不一致 ,屋面板与圈梁一起变形 ,对墙体产生一个水平推力 ,这样在墙体内便产生了拉、剪应力 ,这种应力越靠近房屋的两端越大 ,并在门窗洞口的角部产生应力集中 ,由于砖砌体的抗拉强度较低 ,一旦温度变形产生的…     

基于ANSYS压力容器筒体与平板封头焊缝残余应力有限元分析

焊接常用于压力容器等特种设备制造中。在焊接过程中,高温移动热源及之后的快速冷却,使得在焊缝及其附近区域产生了残留的拉应力,由此产生焊接变形和残余应力。为预测焊接变形,采用有限元软件ANSYS中生死单元技术对压力容器筒体与平板封头单面焊焊接过程进行数值模拟,得出焊缝焊接残余应力、温度场及位移场的分布情况,经过分析可以得出:在焊缝区及熔合区温度极高,远离焊缝温度峰值急剧下降;在熔合区焊接残余应力达最大值,焊根处残余应力较小,在热影响区,沿焊缝方向多为拉应力,垂直焊缝方向多为压应力。