拆模工艺对地下室墙体收缩应力的影响分析

摘要

近年来，由于高层建筑和超高层建筑的大量建设，地下车库、地下商场等地下工程发展迅速。随之而来的是地下工程墙体在不同阶段的开裂问题，其中施工阶段模板拆除后墙体开裂更加普遍。本课题围绕超长地下室墙体工程施工期间抗裂性能问题，通过理论分析、工程调研、现场试验及ABAQUS软件模拟，对地下室墙体工程施工期间裂缝的原因、影响因素进行了系统分析，并提出有效的抗裂施工工艺。
　　 首先，从研究混凝土收缩应力入手，分析混凝土收缩裂缝的影响因素及徐变与应力松弛的影响，同时给出了温度应力计算公式的推导过程，并根据工程实际情况确定了计算温度应力的基本参数，主要包括混凝土收缩当量温差、弹性模量、应力松弛系数等，为计算温度应力提供理论基础。
　　 其次，通过调研多个地下室墙体混凝土工程的开裂情况，分析施工阶段地下室外墙裂缝的形态及裂缝原因，总结地下室墙体混凝土开裂位置、影响开裂的主要因素及当前控制、处理施工阶段地下室外墙裂缝的常用方法，为后期的试验和理论研究提供了方向。
　　 第三，依托具体工程进行构件自由干缩试验和现场对比试验。通过对比不同工况下测得的混凝土早期温度值与收缩应变值，研究不同拆模和养护工艺条件下，温差及模板约束对墙体开裂的影响。
　　 第四，利用ABAQUS有限元软件对比不同工况下地下室墙体混凝土约束应力，得出了地下室墙体混凝土应力的分布规律。并与现场试验结果对比，验证现场试验所得出结论的正确性。
　　 最后，从施工流程中的拆模工艺与养护工艺两方面提出了地下室墙体混凝土施工期间的抗裂建议。
　　 通过本课题研究发现:模板对混凝土墙体早期收缩的约束较大，是导致混凝土墙体开裂的重要因素之一;早期拆模并采取浇水养护，会造成混凝土墙体降温快，收缩应力过大;同时，还形成了能有效的减少模板对墙体约束和降温速度的地下室墙体拆模和养护的施工工艺。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题的背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 地下室墙体裂缝控制研究现状

1．2．2 混凝土收缩应力研究现状

1．3 课题来源及主要研究内容

第2章 混凝土收缩的基本理论

2．1 混凝土的收缩

2．1．1 混凝土收缩应力影响因素

2．1．2 混凝土的徐变与应力松弛

2．2 混凝土温度应力理论研究

2．2．1 混凝土温度应力基本概念

2．2．2 混凝土培体温度应力方程

2．3 小结

第3章 地下室外墙裂缝成因

3．1 裂缝分布形态及种类

3．1．1 混凝土地下室外墙裂缝的分布特征

3．1．2 混凝土结构裂缝主要分类

3．2 裂缝形成原因

3．3 本章小结

第4章 拆模温差对墙体收缩应力的影响

4．1 实验目的

4．1．1 构件早期自由干缩试验

4．1．2 和黄·晓港现场对比试验

4．2 技术路线

4．3 试验工况

4．4 试验设备

4．5 试验实施

4．5．1 构件早期自由干缩试验

4．5．2 对比试验

4．6 试验结果分析

4．6．1 拆模时间造成的温差影响分析

4．6．2 不同养护工艺温差影响分析

4．7 本章小结

第5章 模板约束对墙体收缩应力的影响

5．1 不同拆模时间模板对墙体约束分析

5．1．1 长期不拆模模板对墙体约束分析

5．1．2 早期模板约束对比分析

5．2 松模对墙体约束分析

5．3 本章小结

第6章 拆模工艺对墙体收缩应力影响的有限元分析

6．1 ABAQUS有限元软件介绍

6．1．1 ABAQUS有限元软件

6．1．2 ABAQUS各模块功能简介

6．1．3 ABAQUS的分析范围

6．2 有限元建模过程

6．2．1 基本假设

6．2．2 有限元分析工况划分

6．2．3 ABAQUS有限元模型分析

6．2．4 网格划分

6．3 有限模拟结果

6．3．1 工况一 拆模后不养护

6．3．2 工况二 拆模后养护

6．3．3 工况三 无模板约束

6．3．4 工况四 有模板约束

6．4 有限元分析结果

6．5 本章小结

第7章 防止墙体开裂的拆模养护工艺

7．1 建议墙体拆模养护工艺

7．1．1 合理的松模时间

7．1．2 合理的拆模时间

7．1．3 合理的养护工艺

7．2 混凝土养护要求

7．2．1 混凝土养护时间要求

7．2．2 混凝土养护温控要求

7．3 本章小结

第8章 结论与展望

8．1 结论

8．2 展望

参考文献

附录Ⅰ 温度收缩应力值计算数据汇总

攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作

致谢