5.1大体积混凝土结构 ■大体积混凝土的定义 ·U.S.A ·Japan. ·新观点： ■温差控制 ■施工：
5.1大体积混凝土结构 大体积混凝土的定义 U.S.A: Japan: 新观点： 温差控制 施工：
5.2混凝土裂缝 ■裂缝的种类及产生原因 1.裂缝的种类 ·微观裂缝： ■粘着裂缝， ■水泥石裂缝， ■骨料裂缝 ·宏观裂缝： ■表面裂缝 ■贯穿裂缝 ■深层裂缝
5.2混凝土裂缝 裂缝的种类及产生原因 1.裂缝的种类 微观裂缝： 粘着裂缝， 水泥石裂缝， 骨料裂缝 宏观裂缝： 表面裂缝 贯穿裂缝 深层裂缝
2.产生原因 ·水泥水化热的影响 ·内外约束条件的影响 ·外界气温变化的影响] ·混凝土收缩的影响 ■混凝土塑性收缩变形 ■混凝土的体积变形 ■控制裂缝开展的基本方法 。“放”的方法： 。“抗”的方法： 。“放”、“抗”结合的方法：后浇带法，跳仓打法，水 平分层间歇法
2.产生原因 水泥水化热的影响 内外约束条件的影响 外界气温变化的影响] 混凝土收缩的影响 混凝土塑性收缩变形 混凝土的体积变形 控制裂缝开展的基本方法 “放”的方法： “抗”的方法： “放” 、“抗”结合的方法：后浇带法，跳仓打法，水 平分层间歇法
5.3混凝土温度应力 ■结构中的温度场 ■大体积混凝土内部的最高温度是由浇筑温度、水泥 水化热引起的温升和混凝土的散热温度三部分组成； 在绝热条件下，是混凝土浇筑温度与水泥水化热之 和和。 ·混凝土的绝热最高温升计算：Tm= Wo Cy ·混凝土的最高温升计算： 只考虑单位体积水泥用量及 T'mmx=t0+0/10 混凝土浇筑温度两个主要因素Tm=10+O/10+F/50 ·水化热实测升降温曲线
5.3混凝土温度应力 结构中的温度场 大体积混凝土内部的最高温度是由浇筑温度、水泥 水化热引起的温升和混凝土的散热温度三部分组成； 在绝热条件下，是混凝土浇筑温度与水泥水化热之 和和。 混凝土的绝热最高温升计算： 混凝土的最高温升计算： 只考虑单位体积水泥用量及 混凝土浇筑温度两个主要因素 水化热实测升降温曲线 C WQ T max = ' /10 / 50 ' /10 max 0 max 0 T t Q F T t Q = + + = +
■温度应力的计算 1.计算温度应力的基本假定 ·高层建筑基础工程中的大体积混凝土的特点 ■混凝土强度级别较高，水泥用量较大，收缩变形大 ■均为配筋结构，配筋率较高，配筋对控制裂缝有利： ■几何尺寸不是十分巨大，降温与收缩的共同作用是引 起混凝土开裂的主要因素： ■地基对混凝土底部的约束比坝基弱，地基是非刚性的： ■控制裂缝的方法是依靠合理配筋、改进设计、采用合 理的浇筑方案和浇筑后加强养护。 ·结论：均匀温差和均匀收缩外约束力是主要的
温度应力的计算 1.计算温度应力的基本假定 高层建筑基础工程中的大体积混凝土的特点 混凝土强度级别较高，水泥用量较大，收缩变形大； 均为配筋结构，配筋率较高，配筋对控制裂缝有利； 几何尺寸不是十分巨大，降温与收缩的共同作用是引 起混凝土开裂的主要因素； 地基对混凝土底部的约束比坝基弱，地基是非刚性的； 控制裂缝的方法是依靠合理配筋、改进设计、采用合 理的浇筑方案和浇筑后加强养护。 结论：均匀温差和均匀收缩 外约束力是主要的
2.温度应力的计算 H/L≤0.20、一维约束的大体积混凝土结构 ■浇筑在非刚性基底上的大体积混凝土的温度应力计算 公式： Ox mx =-EaT 1- 3-40 ·考虑混凝土徐变引起的应力松弛： S(3-5 chB HL≤0.20、二维约束的结构最大温度应力计算： Ox mx(t)= -EaT 1 Su(3-6) chB
2.温度应力的计算 H/L≤0.20、一维约束的大体积混凝土结构 浇筑在非刚性基底上的大体积混凝土的温度应力计算 公式： 考虑混凝土徐变引起的应力松弛： H/L≤0.20、二维约束的结构最大温度应力计算： (3 4) 2 1 max 1 − = − − L ch x E T (3 5) 2 1 max( ) 1 ( ) − x t = − S t L ch E T (3 6) 2 1 1 1 1 max( ) ( ) − − − x t = S t L ch E T
(1) C β2E Cx一阻力系数，软粘土为0.01~0.03N/mm2 砂质粘土为0.03~0.06N/mm2 坚硬粘土为0.06~0.10N/mm2 Cx=QF(采用桩基时) 当桩与结构铰接时： 0=2E KD 当桩与结构固接时： KD 4EI
（1） Cx—阻力系数，软粘土为0.01~0.03N/mm2 砂质粘土为0.03~0.06N/mm2 坚硬粘土为0.06~0.10N/mm2 Cx=Q/F （采用桩基时） 当桩与结构铰接时： 当桩与结构固接时： HE Cx = 3 4 4 2 = EI K D Q EI n 3 4 4 4 = EI K D Q EI n
(2)应力松弛系数S) ·只考虑荷载持续时间、忽略混凝土龄期影响的松弛系数。 其值见表3-2。 ·考虑荷载持续时间和混凝土龄期影响的松弛系数。其值见 表3-3 (3）定龄期的混製凝丰弹性模9) E0=Eo(1-e009)3-7 (4)结构计算温差T ·混凝土各龄期收缩当量温差Ty0:Ty0=6yWa(3-17) S)=g°(1-eb)M1.M2.M10(3-18) 。混凝土各龄期水泥水化热降温温差Tm: ■查表3-83-9P151 ■Tm=T2+(T1-T2)/2(3-9) T:计算法(3-11)图表法（表3-6） T2:(3-16)
（2）应力松弛系数S(t) 只考虑荷载持续时间、忽略混凝土龄期影响的松弛系数。 其值见表3-2。 考虑荷载持续时间和混凝土龄期影响的松弛系数。其值见 表3-3。 （3）一定龄期的混凝土弹性模量E(t) （4）结构计算温差T 混凝土各龄期收缩当量温差Ty(t)：Ty(t)=εy(t) /α（3-17） 混凝土各龄期水泥水化热降温温差Tm ： 查表3-8 3-9 P151 Tm= T2+(T1 -T2 )/2（3-9） T1 :计算法（3-11） 图表法（表3-6） T2：（3-16） (1 )(3 7) 0.09 ( ) = 0 − − − t E t E e T = Tm +Ty(t)(3−8) (1 ) 1 2 1 0(3 18) 0 ( ) = − • − − e M M M bt y t y
3.最大整浇长度（伸缩缝间距）的计算 Omax≈fi 8≈C0 ∴.f1=E 由(3-4)推出： Lmx =2 HE -arch 1a1(3-19 laT- HE L min = arch- a1(3-20 V- L max+L min E at Lep =1.5 2 arch -(3-21 laT- 0=pa+6m=1.59pa ao)=5f1+l05h1 d n28
3.最大整浇长度（伸缩缝间距）的计算 由（3-4）推出： max f 1 p f 1 = Ep (3 19) | | | | | | max 2 − − = x T p T arch C HE L (3 20) | | | | | | 2 1 min max − − = = x T p T arch C HE L L (3 21) | | | | | | 1.5 2 max min − − = + = x p cp T T arch C L L HE L p = pa +n =1.5pa ln 28 ln 5 1 10 5 ( ) t d p a t fl − = +
4.其他各种情况下温度应力和整浇长度的计算 (1)HL>0.20的结构：边缘干扰范围定为0.40L 图3-5 ()maxe L(1-m)(3-24) 查表3-11：m 按照等效原理：用“计算墙体”的计算高度H代替 H O(y)ax H= =(0.15~0.20L)3-25) O max
4.其他各种情况下温度应力和整浇长度的计算 （1）H/L>0.20的结构：边缘干扰范围定为0.40L 图3-5 查表3-11：m 按照等效原理:用“计算墙体”的计算高度H代替 H ) = max • (1− )(3− 24) − L y e L m y m （y (0.15 ~ 0.20 )(3 25) max 0 ( ) = = − L dx H H y