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随着我国国家经济的发展,平面尺寸超长、超宽的建筑物在大型公共建筑、工业厂房和商业中心等领域得到了越来越多的应用。鉴于建筑与结构的整体性、使用功能和建设工期的要求,对这类建筑的超大面积混凝土地面结构提出了无缝施工的要求。但过去我国规范都是采用设置伸缩缝和后浇带方法来解决其温度应力和收缩应力问题,对这类突破规范要求的超大面积混凝土地面结构不设缝(无缝施工)方面的研究比较欠缺,故其应用受到很大限制,设计和施工中主要依靠以往的实践经验,这种设计和施工的盲目性和不科学性,在工程中造成大量的浪费和不安全隐患。因此本文的研究具有重要的工程应用价值。 本文在对国内外研究现状进行分析和总结基础之上,从混凝土变形裂缝开展的机理入手,探讨超大面积混凝土地面结构无缝施工理论的可行性,结合长沙卷烟厂联合工业厂房20520m~2超大面积混凝土地面结构无缝施工,以及对该工程为期近两个月的现场监测(施工阶段混凝土应变和温度监测),力求建立一套超大面积混凝土地面结构温度应力及收缩应力的计算分析方法,提出相应的设计方法和施工工艺。其主要研究内容包括以下几个方面: 1) 对超大面积混凝土地面结构混凝土变形裂缝机理和应力计算方法进行分析研究。选择与之受力接近的计算模型,进行无缝施工跳仓间距[L]计算分析,从理论上证实超大面积混凝土地面结构无缝施工的可行性。 2) 运用收缩、徐变、温度与混凝土应力的关系,结合长沙卷烟厂联合工业厂房工程,对超大面积混凝土地面结构进行施工阶段裂缝开裂验算分析。运用有限元分析程序ANSYS,对其正常使用阶段季节性温差产生的收缩应力进行裂缝开裂验算分析。 3) 从设计、材料、施工和现场监测对超大面积混凝土地面结构进行裂缝控制措施分析。结合长沙卷烟厂联合工业厂房工程,对其施工材料选择、配合比设计及优化、混凝土浇筑、养护等施工过程进行实践验证。以及为期近两个月的现场监测,得出超大面积混凝土地面结构混凝土在施工阶段温度及应力应变变化规律。 本文研究通过理论和实践验证相结合,力求得出简洁有效的超大面积混凝土地面结构设计方法和较为完善的施工控制措施,形成一套行之有效的方法,对于今后类似工程具有一定的指导和适用价值。