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《混凝土壩溫度控制與防止裂縫的現(xiàn)狀與展望》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、水利學(xué)報(bào)年月第卷第期文章編號(hào)混凝土壩溫度控制與防止裂縫的現(xiàn)狀與展望朱伯芳中國(guó)水利水電科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)材料研究所北京摘要首先對(duì)混凝土壩溫控防裂技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行回顧與展望在此基礎(chǔ)上對(duì)抗裂安全系數(shù)的取值材料抗裂性能的改進(jìn)基礎(chǔ)溫差和上下層溫差的控制表面保溫和養(yǎng)護(hù)等問(wèn)題進(jìn)行了分析指出安全系數(shù)偏低和對(duì)表面保護(hù)認(rèn)識(shí)上的片面性是導(dǎo)致無(wú)壩不裂的重要原因文中提出在適當(dāng)提高安全系數(shù)嚴(yán)格控制基礎(chǔ)溫差做好早期表面保護(hù)的基礎(chǔ)上再做好長(zhǎng)期表面保護(hù)就有可能防止施工期出現(xiàn)裂縫這些經(jīng)驗(yàn)己在工程實(shí)踐中證明是正確的若再把長(zhǎng)期保溫板改進(jìn)為永久保溫板則可在增加工程費(fèi)用不多的條件下實(shí)現(xiàn)混凝土壩的永久不裂關(guān)鍵詞混凝
2、土壩裂縫溫度控制永久表面保溫中圖分類(lèi)號(hào)文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼在文獻(xiàn)中筆者曾對(duì)如何提高拱壩安全度問(wèn)題包括其防裂進(jìn)行了探討從應(yīng)力分析地質(zhì)勘探設(shè)計(jì)荷載體形選擇施工方法等進(jìn)行了綜合分析但裂縫問(wèn)題是包括重力壩支墩壩拱壩在內(nèi)各種混凝土壩普遍存在的問(wèn)題所謂無(wú)壩不裂長(zhǎng)期困擾著人們它本身就是一個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題本文對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行全面的分析回顧和展望提出安全系數(shù)偏低和對(duì)表面保護(hù)認(rèn)識(shí)上的片面性是導(dǎo)致無(wú)壩不裂的重要原因在適當(dāng)提高安全系數(shù)嚴(yán)格控制基礎(chǔ)溫差做好早期表面保護(hù)的基礎(chǔ)上再做好后期表面保護(hù)就可以有效防止混凝土壩裂縫結(jié)束無(wú)壩不裂的歷史最近國(guó)內(nèi)有幾個(gè)工程已經(jīng)實(shí)現(xiàn)施工期不裂縫如果進(jìn)一步采取永久保溫板做好表
3、面永久保溫就可能防止運(yùn)行期出現(xiàn)裂縫做到永遠(yuǎn)不裂在我國(guó)首先實(shí)現(xiàn)從無(wú)壩不裂到永遠(yuǎn)不裂這將是筑壩技術(shù)上的巨大進(jìn)步混凝土抗裂性能的改進(jìn)從世紀(jì)年代開(kāi)始人們已在混凝土壩溫度控制和防止裂縫方面做過(guò)不少工作在以下幾方面取得了顯著成效包括應(yīng)用減水劑減水劑的應(yīng)用使得在水灰比和坍落度不變的條件下用水量明顯減少?gòu)亩档退嘤昧亢徒^熱溫升目前大壩混凝土中減水劑的減水率為甚至可能達(dá)到摻用混合材料摻用混合材料可在后期強(qiáng)度不變的條件下減少水泥用量和絕熱溫升混凝土壩多數(shù)摻用粉煤灰少數(shù)摻用礦渣目前粉煤灰摻用率常態(tài)混凝土拱壩為常態(tài)混凝土重力壩內(nèi)部己用到碾壓混凝土壩為以粉煤灰代替水泥約可降低絕熱溫升代替
4、水泥可降低絕熱溫升改善自生體積變形混凝土自生體積變形通常為收縮為了改善自生體積變形一種辦法是摻用混合材料如摻粉煤灰另一種辦法是改變水泥的礦物成分氧化鎂型水泥膨脹變形出現(xiàn)較晚可以比較有效地補(bǔ)償溫度應(yīng)力我國(guó)首先在白山拱壩采用氧化鎂水泥氧化鎂含量可產(chǎn)生膨脹變形后來(lái)我國(guó)又發(fā)展了外摻輕燒氧化鎂技術(shù)并在一些工程中得到應(yīng)用當(dāng)氧化鎂摻量為時(shí)考慮濕篩影響后有效膨脹變形收稿日期基金項(xiàng)目國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目國(guó)家自然科學(xué)基金與雅礱江水電開(kāi)發(fā)聯(lián)合基金重點(diǎn)項(xiàng)目作者簡(jiǎn)介朱伯芳江西余江人中國(guó)工程院院士長(zhǎng)期從事水工結(jié)構(gòu)研究可達(dá)選用膨脹系數(shù)小的骨料混凝土的熱脹系數(shù)主要受骨料的影響一般情況下左右骨
5、料為石灰?guī)r時(shí)左右為玄武巖和花崗巖時(shí)左右但受到料源的限制實(shí)際工程中選擇骨料品種的余地比較小人們?cè)?jīng)希望能在水泥用量不變的條件下提高混凝土的極限拉伸及抗拉強(qiáng)度但由于受力之前混凝土內(nèi)部已含有大量微細(xì)裂紋受力之后微裂紋迅速擴(kuò)展而導(dǎo)致破壞因此在這方面收獲不大人們也曾經(jīng)希望在水泥用量不變的條件下降低彈性模量或增加徐變收獲也不大彈性模量與骨料品種有關(guān)但受料源限制骨料品種選擇余地不大抗裂安全系數(shù)安全系數(shù)與失效概率假設(shè)強(qiáng)度和應(yīng)力都是獨(dú)立的正態(tài)分布隨機(jī)變量由概率論可知結(jié)構(gòu)失效概率為式中為標(biāo)準(zhǔn)化正態(tài)分布函數(shù)?為安全系數(shù)其中為平均強(qiáng)度為抗壓抗拉或抗剪強(qiáng)度離散系數(shù)為應(yīng)力離散系數(shù)為保證系數(shù)當(dāng)
6、保證率為時(shí)為抗壓強(qiáng)度離散系數(shù)施工中混凝土保證率由控制失效概率與安全系數(shù)關(guān)系見(jiàn)表表失效概率與安全系數(shù)的關(guān)系兩種允許溫差計(jì)算公式計(jì)算混凝土允許溫差有以下兩種計(jì)算公式??式中為允許拉應(yīng)力為彈性模量為極限拉應(yīng)變?yōu)檩S向抗拉強(qiáng)度為安全系數(shù)混凝土拉伸變形很小量測(cè)精度較低此外為避免試件突然斷裂時(shí)損壞儀器通常在應(yīng)力達(dá)到倍抗拉強(qiáng)度時(shí)即卸下儀器剩下一段應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)人工外延引進(jìn)誤差因此混凝土極限拉伸的量測(cè)精度較低從理論上說(shuō)應(yīng)有但有些混凝土壩拉伸試驗(yàn)中大量出現(xiàn)的錯(cuò)誤試驗(yàn)結(jié)果表明極限拉伸量測(cè)誤差較大相反抗拉強(qiáng)度的試驗(yàn)結(jié)果則比較準(zhǔn)確和穩(wěn)定因此在混凝土溫控設(shè)計(jì)中采用式更為合理由式式可知??從已有
7、的試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看多在之間平均約為老的混凝土壩設(shè)計(jì)規(guī)范中取如取則取由表插值相應(yīng)的裂縫概率約為安全系數(shù)顯然偏小實(shí)用抗裂安全系數(shù)在式式中抗拉強(qiáng)度極限拉伸均為室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果由于受試件尺寸濕篩加荷速度等因素的影響其與實(shí)際值有較大出入混凝土的實(shí)際抗拉強(qiáng)度可表示為式中為實(shí)際抗拉強(qiáng)度為室內(nèi)試驗(yàn)抗拉強(qiáng)度為試件尺寸和濕篩影響系數(shù)為時(shí)間效應(yīng)系數(shù)為齡期系數(shù)混凝土的設(shè)計(jì)拉應(yīng)力可表示為式中為設(shè)計(jì)拉應(yīng)力為計(jì)算拉應(yīng)力為建筑物重要性系數(shù)為拉應(yīng)力所在部位的重要性系數(shù)為超載系數(shù)為校正系數(shù)用以考慮實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)及工程實(shí)施可行性由可得抗裂安全系數(shù)為例如取超載系數(shù)校正系數(shù)對(duì)等級(jí)建筑物及見(jiàn)表算得抗拉安全系數(shù)如表表實(shí)
8、用抗拉安全
