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箱式隧道现浇大体积混凝土温度应力场及裂缝控制研究

         
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大体积混凝土开裂问题一直以来都是工程界亟需解决的研究课题.基于此,文章以江苏省徐州市山体修复项目中的箱式多跨连拱隧道现浇大体积混凝土为研究背景,通过在隧道大体积混凝土浇筑过程中设置温度监测点实测其温度,并利用ABAQUS有限元软件的二次开发功能建立隧道单跨有限元模型进行混凝土温度应力场的模拟分析,考虑改变混凝土入模温度、养护温度、拆模时间及分层浇筑层数等因素,对隧道大体积混凝土的中心点温度峰值、最大里表温差及表面拉应力进行分析,总结出隧道大体积混凝土浇筑温度应力场的变化规律.结果表明:模拟得到的温度值与现场实测温度值的变化规律基本一致;混凝土入模温度和养护温度上升20°C,中心点温度峰值分别增大8.47°C和10.48°C,最大里表温差分别增大6.35°C和下降6.79°C,表面拉应力分别增大0.61 MPa和减小0.52 MPa;浇筑后约3 d(混凝土开始降温时)进行拆模养护,能使中心点温度峰值、最大里表温差及表面拉应力最小;采用合适的分层浇筑层数也有利于大体积混凝土裂缝控制.根据模拟结果制定的现场控制裂缝措施,有效控制了混凝土结构的裂缝产生,取得了良好的实际效果.

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