原文传递
下穿铁路长大框架混凝土箱涵抗裂性能研究
| 论文题名： | 下穿铁路长大框架混凝土箱涵抗裂性能研究 |
| 关键词： | 混凝土箱涵;下穿施工;既有铁路;短切纤维;抗裂性能;水化热放热规律 |
| 摘要： | 随着我国经济社会的发展、城镇化水平步伐的不断加快，将城市铁路两侧的交通全面贯通，实现城市铁路两侧的协调发展已成为势不可挡的趋势。因施工速度快、环境影响小、工程造价低等诸多优势，框架箱涵下穿铁路股道群顶进施工成为贯通铁路两侧交通的有效方式。混凝土开裂是下穿铁路长大框架箱涵中存在的普遍问题，混凝土开裂严重影响了工程结构耐久性。本文依托合肥市铜陵北路下穿铁路股道群长大框架箱涵工程，综合采用理论分析、室内试验、现场原位测试、数值计算等多种手段，对下穿铁路长大框架混凝土箱涵抗裂性能进行了研究。本文获得主要研究结论如下： （1）验证了短切纤维抑制混凝土早期塑性开裂的效能及其阻裂机理。紧密结合依托工程，分析了下穿铁路长大框架混凝土箱涵裂缝的基本类型及其主要特征，深入探讨了下穿铁路长大框架箱涵混凝土开裂机理；在此基础上分析了不同纤维长度及掺量对混凝土早期塑性抗裂性能的影响，获得了最佳早期抗裂性能下的纤维长度及含量等，提出了下穿铁路长大框架箱涵用纤维抗裂砼制备技术。 （2）探明了下穿铁路长大框架箱涵混凝土水化热放热规律。下穿铁路长大框架箱涵混凝土浇筑后水化热温度呈现先快速升高、后降低、最终与室外温度一致的整体变化趋势。混凝土水化热在浇筑后45h～50h内温度上升至最高值，箱涵顶板最高温度约为52℃，底板最高温度约为55℃，混凝土浇筑后10d左右温度下降与室外温度一致。 （3）总结了下穿铁路长大框架混凝土箱涵裂缝分布规律。下穿铁路长大框架混凝土箱涵8个断面累计测得混凝土裂缝23条，其中宽度小于0.1mm的5条，占裂缝总数的22%；宽度0.1mm~0.2mm的3条，占裂缝总数的13%；宽度0.2mm~0.3mm的6条，占裂缝总数的26%；裂缝宽度0.3mm~0.4mm的5条，占裂缝总数的22%；裂缝宽度0.4mm~0.5mm的3条，占裂缝总数的13%；仅1条裂缝宽度超过0.5mm，占裂缝总数的4%。 （4）揭示了下穿铁路长大框架箱涵混凝土水化热引起裂缝产生的作用机理。混凝土水化热引起箱涵底板跨中两侧部位产生拉应力，并随着混凝土水化热放热时间的增加不断降低，进而引起箱涵混凝土产生拉应力；顶板前后端两侧是箱涵混凝土易开裂部位，在箱涵混凝土工程中应采取一定措施予以保护。 论文研究成果为依托项目下穿铁路长大框架混凝土箱涵裂缝控制提供了重要指导，保证了依托项目的安全顺利实施，同时为类似长大框架混凝土箱涵裂缝控制提供重要参考价值和案例支持，进而可为相关标准规范的修订和编制提供理论参考和范例依据。 |
| 作者： | 夏智华 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 李化建 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国铁道科学研究院 |
| 学位年度： | 2023 |
检索历史
应用推荐
