黃沖 侯敏 宋林波 鄢煒 魯兆紅 張?jiān)?/p>
文章對(duì)某地下綜合換乘服務(wù)中心超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)溫度、應(yīng)變監(jiān)測(cè)情況進(jìn)行介紹,對(duì)現(xiàn)階段實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。通過本文分析,明確了現(xiàn)階段后澆帶未封閉的情況下,單個(gè)流水段混凝土框架結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力、應(yīng)變的變化特點(diǎn),為后續(xù)施工及類似工程提供實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及理論分析數(shù)據(jù)支撐。
超長(zhǎng)結(jié)構(gòu); 施工階段; 溫度應(yīng)力; 監(jiān)測(cè)
TU758. 1?? A
[定稿日期]2021-11-11
[作者簡(jiǎn)介]黃沖(1985~),男,碩士,高級(jí)工程師,研究方向?yàn)楣こ探Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
1 概述
某地下綜合換乘服務(wù)中心位于成都市天府大道以東。其地下南側(cè)停車場(chǎng)項(xiàng)目為兩層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),局部三層(電梯),南北向長(zhǎng)約565 m,在中部設(shè)置一道伸縮縫,劃分為南側(cè)(293.4 m)與北側(cè)(271.6 m),東西向?qū)?0~70 m,為超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)。南側(cè)停車場(chǎng)結(jié)構(gòu)底板頂標(biāo)高為-14.2 m,中板頂標(biāo)高為-10.1 m,頂板頂標(biāo)高為-5.7 m,頂板局部有升板,升板高度為1 m。整個(gè)施工過程依次按8個(gè)流水段由南向北進(jìn)行施工,中間設(shè)有7條后澆帶。本科研項(xiàng)目主要涉及南側(cè)停車場(chǎng)。南側(cè)停車場(chǎng)地下二層平面如圖1所示。南側(cè)停車場(chǎng)的梁、板、擋土墻均采用C30混凝土,樁基礎(chǔ)、承臺(tái)采用C35混凝土,框架柱以及內(nèi)部剪力墻采用C45混凝土。該項(xiàng)目施工現(xiàn)狀平面見圖2。
本文以該在建項(xiàng)目為背景,結(jié)合對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)溫度、應(yīng)力的監(jiān)測(cè),通過從夏季到第二年春季持續(xù)時(shí)間約為289 d的部分測(cè)點(diǎn)溫度、應(yīng)力監(jiān)測(cè),對(duì)相關(guān)規(guī)律特征進(jìn)行總結(jié)。采用MIDAS/Gen軟件針對(duì)實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算分析,得到有益的結(jié)論與建議。
2 溫度應(yīng)力實(shí)測(cè)試驗(yàn)介紹
2.1 測(cè)點(diǎn)布置
該項(xiàng)目已施工完成第1~7流水段,各流水段之間設(shè)置后澆帶,各流水段長(zhǎng)度約為40 m。目前,各流水段之間預(yù)留施工縫未封閉。主要針對(duì)混凝土應(yīng)力及溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。共布置30個(gè)監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn),地下一層布18個(gè)測(cè)點(diǎn)(板12個(gè)測(cè)點(diǎn),擋土墻6個(gè)測(cè)點(diǎn)),地下二層頂板布12個(gè)測(cè)點(diǎn),地下一層與地下二層樓板位置的測(cè)點(diǎn)上下對(duì)應(yīng)。
2.2 監(jiān)測(cè)原理與監(jiān)測(cè)設(shè)備
該項(xiàng)目主要采用振弦式應(yīng)變計(jì)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)應(yīng)力及溫度。振弦式應(yīng)變計(jì)原理為:一定長(zhǎng)度的鋼弦張拉在兩個(gè)端塊之間,端塊牢固置于被測(cè)構(gòu)件表面,結(jié)構(gòu)的變形使得兩端塊相對(duì)移動(dòng)并導(dǎo)致鋼弦張力變化,這種張力的變化使鋼弦諧振頻率改變來測(cè)量構(gòu)件的變形。應(yīng)變計(jì)的信號(hào)激勵(lì)與讀數(shù)通過位于靠近鋼弦的電磁線圈完成。振弦式傳感器本身集成有溫度傳感器,能夠測(cè)量該位處結(jié)構(gòu)溫度。在應(yīng)變計(jì)上方安裝金屬保護(hù)盒,防止應(yīng)變計(jì)遭到破壞,便于長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。具體安裝步驟見圖3,安裝效果見圖4。
測(cè)量時(shí),記錄測(cè)量時(shí)間及每次測(cè)量的時(shí)間。利用測(cè)得的溫度及頻率,進(jìn)行分析、篩選。
3 溫度、應(yīng)力實(shí)測(cè)結(jié)果分析
考慮到第1~7流水段之間的預(yù)留施工縫未封閉,后澆帶未施工,導(dǎo)致各流水段形成獨(dú)立受力結(jié)構(gòu)。而在第7流水段布置測(cè)點(diǎn)最多,故本節(jié)對(duì)第7流水段混凝土結(jié)構(gòu)溫度、應(yīng)力監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析。整個(gè)第7流水段縱向(Y向)長(zhǎng)40.5 m,橫向(X向)45.1 m,施工現(xiàn)場(chǎng)在第7流水段地下二層頂板2、3、4、13、14、15號(hào)位置埋設(shè)了應(yīng)變計(jì),見圖5。
該流水段于2019年6月17日進(jìn)行了地下二層頂板的混凝土澆筑施工,并與次日凌晨完成澆筑施工。本流水段溫度、應(yīng)變傳感器于澆筑前布設(shè)。2019年6月20日后,由于受工程停工等因素影響,測(cè)量出現(xiàn)了間斷,第7流水段早期的收縮沒有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),直到2019年11月6日進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)的第3次測(cè)量,這個(gè)過程中的數(shù)據(jù)缺失,這期間混凝土已經(jīng)澆筑了142 d,之后間斷監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)總周期為289 d。
3.1 澆筑3日后測(cè)量結(jié)果分析
澆筑3天后(2019年6月20日),對(duì)混凝土內(nèi)部溫度及應(yīng)變進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。以測(cè)點(diǎn)2為例,監(jiān)測(cè)當(dāng)天溫度變化如圖6所示,測(cè)點(diǎn)應(yīng)變變化如圖7所示。所有測(cè)點(diǎn)應(yīng)變測(cè)值與溫度變化值DT的相對(duì)關(guān)系如圖8所示。由圖6可知,溫度隨著時(shí)刻增加而增大,并在下午3:00達(dá)到峰值,此后緩慢回落。
由圖7可知,測(cè)點(diǎn)2所測(cè)應(yīng)變隨時(shí)刻增加在10:30左右達(dá)到正向最大值,并在下午3:00達(dá)到負(fù)向最大值。由圖8可知,隨著溫度的增大,測(cè)量結(jié)果表現(xiàn)出由受拉應(yīng)變轉(zhuǎn)為受壓應(yīng)變的趨勢(shì)。
3.2 監(jiān)測(cè)期間測(cè)量結(jié)果分析
本節(jié)對(duì)監(jiān)測(cè)期間的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析?,F(xiàn)場(chǎng)先后9次對(duì)地下二層第7流水段頂板的測(cè)點(diǎn)2、3、4、13、14、15進(jìn)行了數(shù)據(jù)實(shí)測(cè),測(cè)量期間環(huán)境溫度變化如圖9所示,各測(cè)點(diǎn)應(yīng)變測(cè)值隨測(cè)量時(shí)間變化如圖10所示。由圖9的實(shí)測(cè)結(jié)果可以看出,環(huán)境溫度是先降溫,后升溫的過程。通過圖10對(duì)比6個(gè)測(cè)點(diǎn)溫度、應(yīng)變與時(shí)間之間的變化,實(shí)測(cè)值都在理想范圍內(nèi),不存在某個(gè)埋設(shè)點(diǎn)數(shù)據(jù)偏差較大的情況,表明所用的實(shí)測(cè)方法、處理數(shù)據(jù)的方法都是合理的。
4 結(jié)論
本文以某地下綜合換乘服務(wù)中心停車場(chǎng)在建項(xiàng)目為背景,對(duì)某地下綜合換乘服務(wù)中心超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)溫度、應(yīng)變監(jiān)測(cè)情況進(jìn)行介紹,通過從夏季到第二年春季持續(xù)時(shí)間約為289 d的部分測(cè)點(diǎn)溫度、應(yīng)力監(jiān)測(cè),對(duì)相關(guān)規(guī)律特征進(jìn)行總
結(jié),為類似研究提供數(shù)據(jù)支撐與參考。參考文獻(xiàn)
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