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重大工程结构裂缝控制福建省高校工程研究中心
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重大工程结构裂缝控制福建省高校工程研究中心

1.中心概况

1.1 中心简介

混凝土结构出现裂缝是一个相当普遍的现象,是一个长期困扰着建筑工程技术人员的技术难题。大体积混凝土结构与普通钢筋混凝土结构相比,具有结构厚、体形大、混凝土用量多,工程条件复杂和施工技术要求高等特点。除了必须满足普通混凝土的强度、刚度、整体性和耐久性等要求之外,其主要问题就是如何控制温度裂缝的产生和发展。由于大体积混凝土结构工程条件比较复杂,施工情况各异,混凝土材料的品质差异较大,因此控制温度裂缝就不是单纯的结构理论问题,它涉及到结构计算、构造设计、材料组成、施工工艺、质量监控等多方面问题。目前工程界对混凝土大坝等巨型水工混凝土的研究很多,理论也比较深入,但是对于普通工业与民用建筑中所使用的,尺寸相应要小得多的大体积混凝土,除了对由荷载引起的构件裂缝方面有一定的成果外,对由变形引起的裂缝问题研究却很少,理论也相对滞后。

福建省一直致力于发展低碳经济、生态城市,厦门市正处于基础建设的高峰期,岛内外一体化建设过程中需要新建大量的基础工程,地铁线路机场航站楼地下通廊、工业厂房基础、高层建筑基础、码头建设等都属于超长大体积混凝土施工。重大工程结构裂缝控制福建省高校研究中心以解决大体积混凝土结构施工期的开裂问题为导向,以材料高性能优化设计、裂缝控制措施研发、施工过程数值模拟和裂缝控制评价体系为手段,通过将超长大体积混凝土结构施工及服役全过程的开发、设计、施工和监测等环节联结为一个完整的研究体系,实现重大工程结构的全寿命健康监测

重大工程结构裂缝控制福建省高校工程研究中心成立后,将通过各协同单位的深度合作,积极探索协同创新模式,促进资源共享,创造出高水平的科研成果。同时,逐步推进重大工程结构的裂缝控制理论研究,解决超长大体积混凝土的施工期开裂和服役期耐久性问题,为重大基础建设工程安全、资源能源节约使用、技术进步等提供有效的解决方案。

1.2 目标定位

通过重大工程大体积混凝土结构开裂的研究,以原材料质量控制及高性能混凝土配合比设计为基础,确定地方商品混凝土供应技术和质量标准;以施工工艺优化为手段,确定超长大体积混凝土结构的裂缝控制方案;建立模拟大体积混凝土结构施工过程的仿真计算模型,探讨混凝土结构温度场、徐变应力场的变化规律,提出大体积混凝土温度场的非线性分析方法;分析总结重大工程结构中混凝土在水泥水化热、收缩与徐变、环境温度变化等条件下而产生的应力分布形态与分布特征,建立重大工程结构裂缝控制分析全过程理论,提出重大工程结构已有裂缝补救的施工方法与途径和结构施工防裂措施;监测服役期重大工程混凝土结构的耐久性能,评价荷载、裂缝特征和服役环境等对工程结构耐久性的影响,提出重大工程大体积混凝土结构全寿命分析理论。

2 研究方向

中心主要以促进发展生态城市、低碳经济为宗旨,以控制大体积混凝土结构开裂为目标,基于服务城市轨道交通建设、城市规划建设等领域,积极开展混凝土高性能化的理论设计与工程应用、大体积混凝土结构裂缝控制措施研究与工程应用、大体积混凝土结构施工过程数值模拟与仿真及大体积混凝土结构裂缝控制评价体系研究及应用。

2. 中心研究方向及内容

研究方向

主要内容

1)混凝土高性能化的理论设计与工程应用

研究地域混凝土早期性能的优化理论与技术,研究混凝土高性能化的配置理论与技术,研究滨海环境混凝土的耐久性能。

2)大体积混凝土结构裂缝控制措施研究与工程应用

研究大体积混凝土结构裂缝控制工艺,制定设计和施工方案服务大体积混凝土施工。

3)大体积混凝土结构施工过程数值模拟与仿真

根据有限元理论、徐变理论及热传导理论,建立模拟大体积混凝土施工过程的仿真计算模型,探讨混凝土结构温度场、徐变应力场的变化规律,提出大体积混凝土温度场的非线性分析方法。

4)大体积混凝土结构裂缝控制评价体系研究及应用

研究大体积混凝土在水泥水化热、收缩与徐变、环境温度变化等条件下而产生的应力分布形态与分布特征,建立重大工程结构裂缝控制分析全过程理论。评价荷载、裂缝特征和服役环境等对大体积混凝土结构耐久性的影响,提出大体积混凝土结构全寿命分析理论。

3 团队成员

任: 钱长照

副 主 任: 王晨飞

主要成员:何富强、陈昉健、周光伟、周先齐、叶金铋、企业相关人员

4 中心地址

厦门市集美区厦门理工学院精工园5#211室(邮编:361024

5 联系方式

联 系 人:王晨飞 博士

联系方式:13023985827

电子邮箱:wcf001@outlook.com

 



 
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