某地下綜合換乘服務(wù)中心超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)溫度及應(yīng)力實(shí)測(cè)研究

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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