文档介绍：沈阳建筑大学
硕士学位论文
超长地下室混凝土结构非荷载作用裂缝控制研究
姓名:尹润杰
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:王强;刘明
2009-01
硕士研究生学位论文 Abstract III
摘要
近年来,由于建筑用地的紧张和“停车难”等问题的日益突出,人们更大规模地开发
地下空间,出现了一批平面尺寸超长、超大的钢筋混凝土结构地下室。在超长地下室混凝
土结构中,混凝土收缩及温度变形由于受到约束产生的间接应力常常引起结构大面积的开
裂。裂缝的出现将严重影响结构的耐久性及建筑的使用,若设置伸缩缝,会给结构的防水、
防风和保温等建筑构造带来诸多困难,并对抗震不利。业主及建筑师一般要求结构不设置
伸缩缝,超长地下室必须通过采取合理的设计及施工措施以达到裂缝控制的目的。
尽管我国在超长地下室方面已有大量的工程实践,但是设计方法的研究落后于工程实
践。国内外规范、规程乃至各种设计参考书中也没有这类结构公认的、完善的设计方法。
本文结合沈阳市城乡建设委员会项目“减轻或防止超长地下室混凝土结构裂缝技术研究”,
围绕超长地下室混凝土结构的非荷载裂缝控制这一主题,对地下室后浇带间距、温度应力
计算、裂缝控制措施及地基水平约束能力等进行研究,深化超长地下室结构理论研究,提
出超长地下室的设计与施工建议。主要研究内容如下:
(1)对沈阳地区超长地下室底板后浇带间距进行计算分析。分析中考虑混凝土膨胀、
水化热、收缩和环境温度作用等非荷载作用参数,并对其计算理论及混凝土材料基本性能、
混凝土结构裂缝控制的计算理论进行总结分析。主要从地基水平约束系数、混凝土抗拉强
度、底板厚度和配筋率四个方面来研究混凝土底板后浇带间距的变化规律。给出底板采用
补偿收缩混凝土时的温度后浇带间距合理取值。
(2)对沈阳市地方标准《超长地下室混凝土结构防裂技术规定》试点工程-“左岸
慧晶三期工程”418 米长地下室进行无缝设计研究,提出采用补偿收缩混凝土和后浇膨胀
加强带,并设置温度收缩钢筋来抑制温度裂缝的发展的技术措施。采用三阶段的研究思路
对该地下室在非荷载作用下的温度应力进行有限元计算,分析了地下室各部位施工一阶
段、施工二阶段和使用阶段的温度应力大小及分布,根据最不利条件下的结构温度应力计
算温度配筋。
(3)对试点工程施工二阶段的温度应力进行控制研究。首先提出了提前外贴 XPS 板
对该阶段进行保温的措施,通过有限元分析研究降低环境温度作用对该阶段温度应力的控
制效果。然后从减小结构长度(即延迟后浇膨胀加强带合拢时间)的角度出发,提出四种
方案对施工二阶段的温度应力进一步控制,通过有限元结果比选,给出合理的控制方案。
(4)对地基水平约束能力进行研究。首先从框架和剪力墙结构在水平荷载作用下的
内力和位移计算角度出发,研究混凝土框架柱和剪力墙对底板的附加约束作用,给出按无
框架柱和剪力墙计算的定量的公式;然后在朱伯芳理论的基础上考虑桩基、框架柱及剪力
墙对底板的附加约束作用,给出地基水平约束系数Cx 的简化计算方法;最后通过算例对框
架柱、剪力墙对底板的附加约束作用及Cx 简化计算方法进行验证。
关键词:超长地下室;混凝土结构;裂缝控制;后浇带;温度应力;水平约
IV Abstract 硕士研究生学位论文
Abstract
In recent years, due to the tension of building land and the issues such as "difficult to stop"
increasing prominence, the underground space is developed on a larger scale. And a number of
long plane size, the super-reinforced concrete basement structure appeared. Indirect stress due to
concrete shrinkage and temperature variations often produces serious cracking in overlength
basement concrete structure. The durability and the use of the structure are affected seriously.
Setting the expansion joints will bring many difficulties to building constr