(1)边界条件的影响
分块1与分块3是四个计算方案共有的部分,其几何尺寸、热力学边界、力学边界完全相同。
分块5-1、6-1、8-1、9-1,这四个计算块体,其热力学边界都相同,差别在于分块尺寸的大小,底面立柱桩的分布不同,以及四周边界条件约束的不同。以上这些差异造成了各个分块顶面、底面应力分布、应力峰值的不同:
①底板上表面为对流边界,采取湿养护等较好的养护方式时,内部水化热可以较好地散失,但是由于底板上表面无均布约束存在,中心混凝土早期温度变形可以充分传递给边缘混凝土,因此最高应力值一般发生于四周与角部位置。
②底板下表面为垫层,由于混凝土的较差的导热性质,早期水化热量在内部聚积不能充分散失,同时由于垫层产生的均布约束,中心混凝土早期温度变形不能传递给边缘混凝土,最高应力值发生于中心位置。
③在下表面处,立柱桩的存在加上原来的垫层产生的均布约束使混凝土受到比原来更强的约束作用,应力峰值也有所提高,其发生位置自原有应力峰值产生位置向最近的立柱桩位置移动。立柱桩的不均匀分布导致了应力分布得不均匀。
④侧墙、引发缝、后浇带对底板有很大的约束作用,约束最大的为侧墙,其次为引发缝和后浇带。侧向的约束会增加峰值应力,同时使同一平面内应力值接近。
(2)方案对比
通过以上比较可知,四个计算方案都在板底面存在较大的拉应力区域。计算方案1的三个分块在底面均存在较高的拉应力区域,其中两个分块的拉应力高于3MPa;其顶面东北角存在部分较高拉应力区。计算方案2有两个分块存在较高拉应力,高于3MPa。计算方案3的四个分块在底面均存在较高的拉应力区域,其中三个分块的拉应力高于3MPa。计算方案4的四个分块都在底面存在较高的拉应力区域,其中两个分块的拉应力高于3MPa。
因此,对于四种方案进行对比后:四种施工方案都满足符合《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204),“混凝土表面和内部温差不超过25℃为宜”的要求。四种施工方案都存在较高的拉应力,从峰值应力以及应力分布角度考虑,方案1与方案2较为接近,且优于方案3与方案4,可优先采用。(www.daowen.com)
为了更好地控制混凝土施工期裂缝,拟提出如下建议:
①建议在分块3底部中心沿东西方向位置布置构造控裂钢筋。
②如果采用方案1,建议在分块5-1、8-1、9-1的底部布置构造控裂钢筋。
③如果采用方案2,建议在分块5-1、6-1的底部布置构造控裂钢筋。
④建议在平面内垂直于立柱桩的位置加设控裂配筋。
⑤尽可能降低混凝土的入仓温度。
⑥依实际工况,进行不少于14d的蓄水养护。
⑦建议在施工期对底板混凝土进行温度监测,必要时根据监测结果调整施工参数。
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