地下工程混凝土結(jié)構(gòu)早期性能演化機理及其工程應(yīng)用研究
近十年來,大型地下工程尺度達數(shù)百米、體量增至上萬平方米;建設(shè)條件和使用環(huán) 境的特殊性給這類地下工程的施做帶來極大的挑戰(zhàn)。針對地下工程結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆混凝土施工 的特征,項目研究從混凝土材料與構(gòu)件早期性能測試、地下工程混凝土結(jié)構(gòu)早期性能設(shè) 計方法、以及施工控制技術(shù)等方面展開。 項目研究內(nèi)容涵括混凝土材料科學(xué)與技術(shù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計方法、施工技術(shù)與組織等方面 的技術(shù)難題。理論方面研究了混凝土材料微觀結(jié)構(gòu)形成的物理化學(xué)變化與內(nèi)部溫度場、 濕度場的復(fù)雜作用過程,并考慮結(jié)構(gòu)宏觀層次荷載產(chǎn)生的應(yīng)力場,建立了多場耦合作用 下復(fù)雜結(jié)構(gòu)早期物理力學(xué)性能演化機理模型;在早期性能試驗測試技術(shù)研究中,首次建 立了混凝土主動約束早期變形性能試驗方法和操作程序,自行研發(fā)了試驗裝置與自動測 試儀器;融合地下工程混凝土結(jié)構(gòu)早期變形、抗裂能力等提出了地下結(jié)構(gòu)早期性能設(shè)計 方法,突破了承載能力極限狀態(tài)設(shè)計的思想;通過仿真分析指導(dǎo)工程實踐,結(jié)合現(xiàn)場遠 程監(jiān)控技術(shù),實施混凝土改性、構(gòu)件抗裂設(shè)計、養(yǎng)護技術(shù)等控制早期性能演化的技術(shù)措 施。 研究成果已成功應(yīng)用于超高層建筑、地下綜合體、隧道工程等數(shù)十項重大工程,并 為日本地鐵 13 號線混凝土早期變形性能分析和香港金門公司地下工程早期變形控制所 采納,取得了良好的效果。 研究成果的應(yīng)用不僅可提高地下工程質(zhì)量,保障其預(yù)期服役性能;還可促進信息技 術(shù)在傳統(tǒng)土木行業(yè)的應(yīng)用;同時,混凝土結(jié)構(gòu)早期性能設(shè)計方法的思想可應(yīng)用于其他結(jié) 構(gòu)工程,對于保障基礎(chǔ)設(shè)施可持續(xù)發(fā)展有重要意義。
同濟大學(xué)
2021-04-13