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水泥在水化過程中產(chǎn)生的大量熱量會使混凝土的溫度升高，雖然隨時(shí)間的推移混凝土溫度會慢慢冷卻，但結(jié)構(gòu)各個(gè)位置的溫度下降速率不均勻，結(jié)構(gòu)不同位置將發(fā)生相對溫差，此溫差會使混凝土發(fā)生溫度應(yīng)力混凝土澆筑初期，水泥水化熱產(chǎn)生的速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于熱擴(kuò)散率，內(nèi)部溫度升高將發(fā)生膨脹，但混凝土表面的溫度下降較快，相對應(yīng)變較小，從而使混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，若這種拉應(yīng)力過大，會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。為了有效預(yù)防因混凝土水化反應(yīng)引起的溫度應(yīng)力變化產(chǎn)生的裂縫，采取現(xiàn)場埋設(shè)溫度傳感器采集數(shù)據(jù)和有限元分析結(jié)合的方法，提出合理的預(yù)防溫度應(yīng)力導(dǎo)致的裂縫產(chǎn)生的工程措施。
目前，國內(nèi)外學(xué)者的研究多集中在為防止混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生，對其溫度進(jìn)行監(jiān)測或是針對因溫度應(yīng)力混凝土產(chǎn)生裂縫后，采取有限元方法分析裂縫產(chǎn)生的原因，為施工提供參考。本研究在原有試驗(yàn)和理論研究的基礎(chǔ)上，立足于全過程監(jiān)測與分析，在分階段對溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)和現(xiàn)場裂縫情況進(jìn)行分析基礎(chǔ)上，運(yùn)用有限元方法分析預(yù)測后續(xù)施工混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的位置，以及預(yù)先理論驗(yàn)證防裂工程措施的有效性，并提出改進(jìn)方案。
層澆筑施工方法可有效地降低混凝土的溫度峰值，對避免溫度裂縫的出現(xiàn)是有益的該塊箱梁因混凝土體積較大，考慮水化熱因素分兩層澆筑施工，第一層澆筑至梁高處，澆筑完畢后采用覆蓋棉氈布灑淡水養(yǎng)護(hù)，待條件成熟后進(jìn)行第二層澆筑至梁頂高位置。本研究采用文獻(xiàn)研究成果，在第一層澆筑混凝土埋設(shè)支溫度傳感器，第二層澆筑埋設(shè)的傳感器位置和數(shù)量，參考了第一層溫度監(jiān)測和有限元分析結(jié)果，埋設(shè)溫度傳感器8支，測點(diǎn)布置示意圖見圖，圖中橫虛線為兩次澆筑混凝土的分界線。
該箱梁橫隔板設(shè)計(jì)厚度達(dá)3m，在已施工結(jié)束的箱梁橫隔板處都出現(xiàn)大量的裂縫，為探究溫度變化及分布規(guī)律，采取現(xiàn)場埋設(shè)溫度傳感器采集溫度數(shù)據(jù)儀器設(shè)備采用的是多點(diǎn)溫度自動測試系統(tǒng)和溫度傳感器。
該塊箱梁第一層混凝土澆筑于的完畢，隨即開始溫度及應(yīng)變數(shù)據(jù)采集，直至之間每隔9 T進(jìn)行溫度和應(yīng)變數(shù)據(jù)采集，往后改成每隔8h采集一次時(shí)間共計(jì)約 203H。
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