發(fā)布時(shí)間：2017-06-29 06:07

  本文關(guān)鍵詞：凍土環(huán)境灌注樁溫度場(chǎng)變化及砼強(qiáng)度增長(zhǎng)規(guī)律，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：由于凍土含有固體冰相,只要環(huán)境溫度產(chǎn)生變化,液態(tài)水和固態(tài)冰之間相互轉(zhuǎn)變,形成凍土復(fù)雜的物理力學(xué)特性。由于樁基礎(chǔ)產(chǎn)生的熱擾動(dòng)小,符合保護(hù)凍土的原則,且樁基礎(chǔ)具有抗凍能力強(qiáng)、承載能力高和施工簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),適合作為多年凍土地區(qū)永久性建筑物基礎(chǔ)。隨著青藏鐵路、青藏公路的建設(shè),我國(guó)開(kāi)始對(duì)凍土進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究。研究者在凍土方面開(kāi)展了大量的研究,其大多聚焦在結(jié)構(gòu)物如何修建在凍土區(qū),圍繞結(jié)構(gòu)物對(duì)凍土的影響,以各自的理論出發(fā),或根據(jù)研究工程對(duì)象的不同而各抒己見(jiàn),所取得的成果不可低估。但缺少凍土對(duì)結(jié)構(gòu)物性能的影響研究,使許多研究成果帶有局限性。直到目前為止,多年凍土層中灌注樁混凝土溫度場(chǎng)變化規(guī)律及早期強(qiáng)度增長(zhǎng)規(guī)律有待于深入研究,特別是在定量方面的研究更是如此。由于灌注樁的水化熱及入模溫度對(duì)周?chē)鷥鐾廉a(chǎn)生擾動(dòng),會(huì)降低樁的承載力;凍土中的負(fù)溫同樣會(huì)影響混凝土的水化進(jìn)程;灌注樁混凝土埋設(shè)在凍土中,屬于隱蔽性結(jié)構(gòu),自身微結(jié)構(gòu)的缺陷會(huì)給結(jié)構(gòu)留下永久難以去除的病害,而且會(huì)危及到安全運(yùn)營(yíng)。本文首先通過(guò)直接法進(jìn)行了持續(xù)低負(fù)溫水泥水化試驗(yàn),得到了不同持續(xù)低負(fù)溫環(huán)境下水泥水化放熱數(shù)據(jù),總結(jié)出不同持續(xù)低負(fù)溫環(huán)境下水化放熱的變化規(guī)律,提出了受持續(xù)低負(fù)溫環(huán)境影響的水泥水化放熱計(jì)算模型。通過(guò)凍土灌注樁室內(nèi)試驗(yàn),分析不同樁徑情況下,凍土溫度場(chǎng)和混凝土溫度場(chǎng)的變化規(guī)律。同時(shí)利用ANSYS有限元軟件,用數(shù)值模擬的方法,建立溫度場(chǎng)計(jì)算模型,考慮混凝土入模溫度和水化熱的影響,對(duì)灌注樁和樁周凍土進(jìn)行熱學(xué)分析,模擬不同樁徑、不同入模溫度下的溫度場(chǎng),得到樁徑與凍土最大溫升和混凝土回凍時(shí)間的關(guān)系曲線和回歸公式以及入模溫度與凍土最大溫升和混凝土回凍時(shí)間的關(guān)系曲線和回歸公式。最后,通過(guò)持續(xù)低負(fù)溫環(huán)境下混凝土早期強(qiáng)度試驗(yàn),得出混凝土的抗壓強(qiáng)度隨齡期增長(zhǎng)的變化規(guī)律。利用MATLAB數(shù)值軟件計(jì)算出混凝土的水化放熱隨齡期的變化規(guī)律與混凝土的抗壓強(qiáng)度隨齡期的變化規(guī)律有較高的線性相關(guān)性,兩者較高的線性相關(guān)性反映了持續(xù)低負(fù)溫環(huán)境下混凝土水化程度與強(qiáng)度隨齡期變化的一致性。
【關(guān)鍵詞】：凍土灌注樁 水泥水化 溫度場(chǎng) 數(shù)值模擬 早期強(qiáng)度
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U445.551
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 凍土地區(qū)鉆孔灌注樁溫度場(chǎng)研究現(xiàn)狀10
• 1.2.2 受不同因素影響的混凝土水化放熱以及水化計(jì)算模型研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.3 持續(xù)低溫環(huán)境下混凝土強(qiáng)度研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 研究的目的和意義12-13
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容13-14
• 2 持續(xù)低負(fù)溫水化試驗(yàn)及數(shù)學(xué)模型14-23
• 2.1 持續(xù)低負(fù)溫環(huán)境水泥水化試驗(yàn)14-17
• 2.2 試驗(yàn)步驟及測(cè)試17-19
• 2.2.1 測(cè)定總熱容量C_P17-18
• 2.2.2 散熱常數(shù)的測(cè)定18-19
• 2.2.3 水化熱量Q_x的計(jì)算19
• 2.3 持續(xù)低溫環(huán)境水泥水化試驗(yàn)結(jié)果19-20
• 2.4 持續(xù)低溫環(huán)境水泥水化數(shù)學(xué)模型20-22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 3 溫度場(chǎng)室內(nèi)試驗(yàn)介紹及結(jié)果分析23-39
• 3.1 凍土基本理論23-26
• 3.2 灌注樁混凝土溫度場(chǎng)試驗(yàn)介紹26-29
• 3.3 灌注樁樁徑對(duì)凍土溫度場(chǎng)的影響29-33
• 3.4 灌注樁樁徑對(duì)混凝土溫度場(chǎng)的影響33-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 4 溫度場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)值模擬結(jié)果與分析39-64
• 4.1 利用有限元軟件ANSYS建立模型39-40
• 4.1.1 凍土環(huán)境中灌注樁混凝土溫度場(chǎng)模型計(jì)算假設(shè)39
• 4.1.2 凍土層相關(guān)參數(shù)的確定39
• 4.1.3 建立有限元模型39-40
• 4.2 模型試驗(yàn)結(jié)果與有限元計(jì)算結(jié)果對(duì)比40-44
• 4.3 灌注樁樁徑及入模溫度對(duì)凍土溫度場(chǎng)的影響分析44-53
• 4.3.1 灌注樁樁徑對(duì)凍土溫度場(chǎng)的影響分析44-50
• 4.3.2 灌注樁入模溫度對(duì)凍土溫度場(chǎng)的影響分析50-53
• 4.4 灌注樁樁徑及入模溫度對(duì)混凝土溫度場(chǎng)的影響分析53-62
• 4.4.1 灌注樁樁徑對(duì)混凝土溫度場(chǎng)的影響分析53-59
• 4.4.2 灌注樁入模溫度對(duì)混凝土溫度場(chǎng)的影響分析59-62
• 4.5 本章小結(jié)62-64
• 5 持續(xù)低負(fù)溫環(huán)境下的混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)64-67
• 5.1 試驗(yàn)概述64
• 5.2 強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果與分析64-65
• 5.3 持續(xù)低負(fù)溫環(huán)境下的水泥水化與其強(qiáng)度數(shù)據(jù)的線性相關(guān)性65
• 5.4 本章小結(jié)65-67
• 結(jié)論67-68
• 展望68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果73

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王起才;陳川;張戎令;段運(yùn);;考慮持續(xù)低溫影響的水泥水化放熱計(jì)算模型[J];建筑材料學(xué)報(bào);2015年02期

2 陳川;冷潔;邢添;王起才;張戎令;段運(yùn);;水灰比和低溫環(huán)境影響的水泥水化放熱計(jì)算模型[J];混凝土;2015年01期

3 陳川;王起才;張戎令;段運(yùn);;持續(xù)低溫環(huán)境下的水泥水化特性試驗(yàn)研究[J];混凝土;2014年08期

4 陳趙育;李國(guó)玉;穆彥虎;俞祁浩;毛云程;王飛;;混凝土的入模溫度和水化熱對(duì)青藏直流輸電線路凍土樁基溫度特性的影響[J];冰川凍土;2014年04期

5 陳川;王起才;張戎令;陳松;段運(yùn);;水灰比以及水化程度對(duì)水泥水化計(jì)算模型的影響[J];混凝土;2014年07期

6 程靜;;寒冷地區(qū)建筑工程抗凍脹問(wèn)題淺談[J];建筑設(shè)計(jì)管理;2012年04期

7 王傳星;謝劍;李會(huì)杰;;低溫環(huán)境下混凝土性能的試驗(yàn)研究[J];工程力學(xué);2011年S2期

8 賈艷敏;田海旗;郭紅雨;;水化熱及入模溫度對(duì)灌注樁回凍過(guò)程影響的研究[J];工程力學(xué);2011年S1期

9 張風(fēng)臣;艾玲玲;沈德建;;水灰比對(duì)熱環(huán)境中混凝土早期水化物相組成與強(qiáng)度發(fā)展的影響[J];混凝土與水泥制品;2010年05期

10 董繼紅;李占印;;水泥水化放熱行為的溫度效應(yīng)[J];建筑材料學(xué)報(bào);2010年05期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 劉潤(rùn)清;多因素影響下低溫混凝土抗凍臨界強(qiáng)度的研究[D];大連理工大學(xué);2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 張守國(guó);多年凍土地區(qū)鉆孔灌注樁早期承載能力增長(zhǎng)規(guī)律研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2013年

2 劉宇;負(fù)溫混凝土抗凍臨界強(qiáng)度與微觀結(jié)構(gòu)的研究[D];沈陽(yáng)建筑大學(xué);2011年

3 蘇敏;工程混凝土結(jié)構(gòu)早期溫度應(yīng)力分析及二次開(kāi)發(fā)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：凍土環(huán)境灌注樁溫度場(chǎng)變化及砼強(qiáng)度增長(zhǎng)規(guī)律，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：496808