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地下工程混凝土結(jié)構(gòu)早期性能演化機(jī)理及其工程應(yīng)用研究

近十年來(lái)，大型地下工程尺度達(dá)數(shù)百米、體量增至上萬(wàn)平方米；建設(shè)條件和使用環(huán) 境的特殊性給這類(lèi)地下工程的施做帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)。針對(duì)地下工程結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆混凝土施工的特征，項(xiàng)目研究從混凝土材料與構(gòu)件早期性能測(cè)試、地下工程混凝土結(jié)構(gòu)早期性能設(shè) 計(jì)方法、以及施工控制技術(shù)等方面展開(kāi)。項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容涵括混凝土材料科學(xué)與技術(shù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(chǎng)、濕度場(chǎng)的復(fù)雜作用過(guò)程，并考慮結(jié)構(gòu)宏觀層次荷載產(chǎn)生的應(yīng)力場(chǎng)，建立了多場(chǎng)耦合作用下復(fù)雜結(jié)構(gòu)早期物理力學(xué)性能演化機(jī)理模型；在早期性能試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)研究中，首次建立了混凝土主動(dòng)約束早期變形性能試驗(yàn)方法和操作程序，自行研發(fā)了試驗(yàn)裝置與自動(dòng)測(cè) 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(jì) 方法，突破了承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的思想；通過(guò)仿真分析指導(dǎo)工程實(shí)踐，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn) 程監(jiān)控技術(shù)，實(shí)施混凝土改性、構(gòu)件抗裂設(shè)計(jì)、養(yǎng)護(hù)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(xiàng)重大工程，并為日本地鐵 13 號(hào)線混凝土早期變形性能分析和香港金門(mén)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(jìn)信息技術(shù)在傳統(tǒng)土木行業(yè)的應(yīng)用；同時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)早期性能設(shè)計(jì)方法的思想可應(yīng)用于其他結(jié) 構(gòu)工程，對(duì)于保障基礎(chǔ)設(shè)施可持續(xù)發(fā)展有重要意義。

同濟(jì)大學(xué) 2021-04-13

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