复杂条件下混凝土衬砌裂缝分析研究

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterResearchoftheCracksonConcreteLiningunderComplicatedConditionBy：BinZhangSupervisor：Prof．LiangmingHuHydraulicStructureEngineering一CollegeofWaterConservancy&EnvironmentalEngineeringMay2014原创性声明IIlllll

2、lllllLIIIIIIIlllll1UUlllllllllllllllllY2547333本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：弓妖l妻同期：2014年5月29同学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使

3、用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：弓乒’复日期：2014年5月29日摘要随着混凝土在工程中的广泛应用，其裂缝问题也越来越受到人们的重视，由于施工或其它外界因素造成的裂缝，不

4、仅影响结构的美观，而且由于裂缝造成抗渗性能的下降，引起漏水，还会影响结构的正常使用功能。本文对国内外关于混凝土温度场、应力场以及混凝土裂缝的研究进行了分析，论述了混凝土的温度场及温度应力基本理论。以安阳县双泉水库溢洪道混凝土衬砌为工程实例，建立了有限元模型，通过施加不同的工况，分析其温度场、应力场的变化规律，研究了混凝土衬砌裂缝产生的原因及裂缝产生的初始位置，并且提出了对混凝土温度应力控制的措施。总结本文的主要研究成果如下。1、通过对水库的水文地质气象条件、设计资料、施工资料及裂缝开展情况的认真分析，总

5、结了五类因素，分别是外界平均温度、昼夜温差、浇筑温度、混凝土等级及基础类型，先确定最接近实际情况的取值，然后围绕该值进行变化，从而得到分析工况；2、利用ANSYS对各种工况进行了计算，得到了混凝土衬砌的温度场，分析其变化规律，内部温度变化幅度和速度均落后于表面；从对各工况温度场分析中可以看出，对混凝土衬砌内部温度影响最大的是外界温度；3、根据温度场进行了应力场分析，混凝土衬砌表面及与基础接触面应力较大，中间部分应力较小；通过对路径的分析可知，最大拉应力发生在长度方向两侧附近，最大压应力发生在衬砌与溢洪道

6、底槽接触面附近，裂缝最有可能发生在上述拉应力最大位置。最后，对本文的研究成果进行了总结，对尚需继续研究的问题及后续工作进行了展望。关键词：混凝衬砌；裂缝：温度场；温度应力AbstractThecrackproblemgetmoreandmorepeople’Sattentionwiththewidelyusedofconcreteinengineering，crackscausedbyconstructionorotherexternalfactors，notonlyaffecttheaesthetic

7、sofstructure，andcracksmakepermeabilityresistancedropdown，causeleak，whichcanalsoaffectthenormaluseofstructurefunction．Thisarticlesummarizedtheforeignanddomesticarticlesabouttheconcretetemperaturefield，stressfieldandthecracksofconcreteresearch，thispaperexp

8、oundsthebasictheoryofthetemperaturefieldandtemperaturestressofconcrete，takeShuangQUanreservoirspillwayconcretelininginAnYangcountyasanexample，setupthefiniteelementmodel，byapplyingdifferentworkingconditions，analyzesthechang