超高层建筑大体积混凝土设计与施工关键技术pdf/txt下载_在线阅读全文

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《超高层建筑大体积混凝土设计与施工关键技术》适用于混凝土领域的科研人员、混凝土生产企业及工程建设单位的技术人员

内容简介

超高层建筑的基础底板是典型的大体积混凝土结构，如何采用比较经济的手段大幅降低其在温降过程中的开裂风险是工程建设领域关注的焦点问题。本书将现代混凝土的材料学理论与几个典型的工程案例相结合，从矿物掺合料在混凝土中的作用机理、混凝土配合比的设计方法、大体积混凝土结构的开裂风险评估方法、连续无缝快速浇筑方法等方面对超高层建筑基础底板的混凝土配合比设计与施工关键技术进行了阐述。本书可供混凝土领域的科研人员、混凝土生产企业及工程建设单位的技术人员参考。

作者简介

王强，清华大学土木系副教授，主持国家自然科学基金等多项国家课题，完成天津金塔、深圳平安金融中心大体积基础底板设计与施工等多项重点工程的科研工作。

目　　录

目　　录
前言
上篇　理　论　篇
第１章　绪论３
　１．１　现代混凝土３
　１．２　高性能混凝土７
　１．３　大体积混凝土结构与大掺量矿物掺合料混凝土８
第２章　粉煤灰和矿渣在大体积混凝土中的作用机理１１
　２．１　粉煤灰和矿渣在胶凝材料水化过程中的反应机理１１
　　２．１．１　粉煤灰的特性１１
　　２．１．２　粉煤灰在胶凝材料水化过程中的反应机理１３
　　２．１．３　矿渣的材料特性１６
　　２．１．４　矿渣在胶凝材料水化过程中的反应机理１８
　２．２　胶凝材料的水化放热与混凝土的绝热温升２３

目　　录
前言
上篇　理　论　篇
第１章　绪论 ３
　１．１　现代混凝土 ３
　１．２　高性能混凝土 ７
　１．３　大体积混凝土结构与大掺量矿物掺合料混凝土 ８
第２章　粉煤灰和矿渣在大体积混凝土中的作用机理 １１
　２．１　粉煤灰和矿渣在胶凝材料水化过程中的反应机理 １１
　　２．１．１　粉煤灰的特性 １１
　　２．１．２　粉煤灰在胶凝材料水化过程中的反应机理 １３
　　２．１．３　矿渣的材料特性 １６
　　２．１．４　矿渣在胶凝材料水化过程中的反应机理 １８
　２．２　胶凝材料的水化放热与混凝土的绝热温升 ２３
　　２．２．１　水泥的水化放热 ２３
　　２．２．２　常温条件下粉煤灰和矿渣对胶凝材料水化热的影响 ２４
　　２．２．３　高温条件下粉煤灰和矿渣对水化热的影响 ２６
　　２．２．４　混凝土的绝热温升 ２８
　２．３　粉煤灰和矿渣对混凝土性能的影响 ３１
　　２．３．１　强度 ３１
　　２．３．２　氯离子渗透性 ３６
　　２．３．３　收缩和徐变 ４０
　　２．３．４　工作性 ４３
　２．４ 在大体积混凝土中掺粉煤灰和矿渣的原则 ４４
　　参考文献 ４５
第３章　混凝土配合比设计的正交试验方法 ４６
　３．１ 正交试验方法简介 ４６
　　３．１．１　正交试验方法概述 ４６
　　３．１．２　常用的正交表 ４７
　　３．１．３　正交试验结果分析方法 ４９
　３．２ 正交试验方法实例 ５０
第４章　大体积混凝土结构开裂风险分析的有限元计算方法 ５５
　４．１ 开裂风险分析的基本理念 ５５
　　４．１．１　影响大体积混凝土结构应力的因素 ５５
　　４．１．２　大体积混凝土结构开裂风险分析的基本理念 ５６
　４．２ 大体积混凝土结构的温度场计算方法 ６５
　　４．２．１　温度场的热传导原理 ６５
　　４．２．２　边界条件 ６６
　　４．２．３　瞬态温度场的有限元计算 ６８
　４．３ 大体积混凝土结构的应力场计算方法 ６９
　　４．３．１　弹性体应力场有限单元法计算原理 ６９
　　４．３．２　混凝土弹性徐变应力计算方法 ７１
　　参考文献 ７３
下篇　实　例　篇
第５章　深圳平安金融中心的底板混凝土的配合比设计 ７７
　５．１ 大体积底板混凝土工程简介 ７７
　５．２ 混凝土的配合比设计方法 ７９
　　５．２．１　混凝土配合比的正交试验 ７９
　　　５．２．１．１　试验用配合比的设计 ７９
　　　５．２．１．２　正交试验结果分析 ８１
　　５．２．２　混凝土配合比的平行对比试验 ８６
　５．３ 足尺模型的温度和应变监测 ９１
　　５．３．１　足尺模型的试验条件 ９１
　　５．３．２　温度传感器和应变传感器的布置方案 ９２
　　５．３．３　温度监测结果 ９５
　　５．３．４　应变监测结果 ９８
　５．４ 足尺模型的温度场和应力场计算 １０３
　　５．４．１　温度场的计算 １０３
　　５．４．２　应力场的计算 １０７
　５．５ 大体积混凝土底板的温度监测与混凝土性能检测 １０９
　　５．５．１　底板内部温度监测 １０９
　　５．５．２　混凝土的性能 １１１
第６章　天津津塔和北京国贸三期犃塔楼的底板混凝土的配合比设计 １１４
　６．１ 天津津塔的底板混凝土的配合比设计 １１４
　　６．１．１　工程简介 １１４
　　６．１．２　正交试验设计 １１４
　　６．１．３　混凝土配合比初步确定 １１７
　　６．１．４　两组混凝土 （１６号和１７号）的性能对比试验 １１８
　　６．１．５　温度监测试验设计 １２１
　　６．１．６　足尺模型的材料性能试验结果 １２２
　　６．１．７　足尺模型的温度监测结果 １２３
　　６．１．８　温度场与应力场计算 １２７
　６．２ 北京国贸三期Ａ塔楼的底板混凝土的配合比设计 １２８
　　６．２．１　工程简介 １２８
　　６．２．２　正交试验设计 １２８
　　６．２．３　混凝土的性能测试 １３１
第７章　大体积混凝土的连续无缝浇筑施工 １３５
　７．１ 大体积混凝土施工中溜槽的设置 １３６
　　７．１．１　溜槽的适用范围 １３６
　　７．１．２　溜槽的平面布置原则 １３７
　　７．１．３　溜槽细部节点设置 １３８
　　７．１．４　溜槽架体的构造设置 １３９
　７．２ 深圳平安金融中心的底板混凝土浇筑 １３９
　　７．２．１　施工准备 １４０
　　７．２．２　溜槽的布置和施工 １４１
　　７．２．３　混凝土浇筑 １４３
　　７．２．４　施工现场图片 １４４
　７．３ 天津津塔的底板混凝土浇筑 １４５
　　７．３．１　溜槽的布置和施工 １４５
　　７．３．２　施工现场图片 １４７
　７．４ 北京国贸三期Ａ塔楼的底板混凝土浇筑 １４７
　　７．４．１　溜槽的布置和施工 １４８
　　７．４．２　施工现场图片 １５０
　７．５ 沈阳恒隆市府广场的底板混凝土浇筑 １５０
　　７．５．１　溜槽的布置和施工 １５１
　　７．５．２　施工现场 １５５

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前　　言

前　　言
近十年来，我国的超高层建筑数量迅猛增长，超高层建筑已经不是一线城市所独有的，在很多二线城市也开始快速发展。这与我国土木工程领域的技术进步是分不开的，同时，超高层建筑的发展也推动了建造技术的快速革新。从我国的经济发展和城市化进程的趋势来看，超高层建筑的建造会在相当长的时期内保持较快的发展速度，这需要相关的技术不断创新和完善。
建筑材料是建筑发展的重要基础之一，建筑材料在性能上的提升和新型建筑材料的不断出现能够使建筑工程师和结构工程师更加容易地实现其设计目标。在超高层建筑的设计和建造过程中，采用先进的建筑材料对于获得优异的工程品质至关重要，因此超高层建筑的技术革新应将开发和采用先进建筑材料作为重要组成部分。
大体积混凝土结构的建设技术一直是工程建设领域关注的焦点，因为混凝土在早期硬化过程中胶凝材料的水化放热会使结构内部温度明显升高，在降温的过程中产生的体积收缩会使混凝土遭受很大的开裂风险。尽管降低大体积混凝土开裂风险的措施有很多，但要充分考虑到经济性问题，凡是增加混凝土材料成本或增大施工难度或延长施工周期的措施，都可能会大幅增加建造成本，要慎重选用。

前　　言
近十年来，我国的超高层建筑数量迅猛增长，超高层建筑已经不是一线城市所独有的，在很多二线城市也开始快速发展。这与我国土木工程领域的技术进步是分不开的，同时，超高层建筑的发展也推动了建造技术的快速革新。从我国的经济发展和城市化进程的趋势来看，超高层建筑的建造会在相当长的时期内保持较快的发展速度，这需要相关的技术不断创新和完善。
建筑材料是建筑发展的重要基础之一，建筑材料在性能上的提升和新型建筑材料的不断出现能够使建筑工程师和结构工程师更加容易地实现其设计目标。在超高层建筑的设计和建造过程中，采用先进的建筑材料对于获得优异的工程品质至关重要，因此超高层建筑的技术革新应将开发和采用先进建筑材料作为重要组成部分。
大体积混凝土结构的建设技术一直是工程建设领域关注的焦点，因为混凝土在早期硬化过程中胶凝材料的水化放热会使结构内部温度明显升高，在降温的过程中产生的体积收缩会使混凝土遭受很大的开裂风险。尽管降低大体积混凝土开裂风险的措施有很多，但要充分考虑到经济性问题，凡是增加混凝土材料成本或增大施工难度或延长施工周期的措施，都可能会大幅增加建造成本，要慎重选用。
超高层建筑的混凝土基础底板是典型的大体积混凝土，底板厚度大、混凝土的浇筑方量大。为使整块底板具有更好的整体性和安全性，最好将混凝土一次性连续无缝浇筑；为控制建造成本并获得良好的经济性，不应增加额外的、复杂的降温或温控技术措施，同时宜降低混凝土的材料成本。
随着混凝土科学研究的深入和工程实践的经验积累，近十年来混凝土技术发展飞快，现代混凝土在材料组成和性能上都发生了明显的变化。在超高层建筑的建造中，应格外关注现代混凝土的技术发展，采用先进的混凝土技术。清华大学土木工程系与中建一局集团建设发展有限公司在１０多年的产学研合作过程中，针对大体积混凝土和高强混凝土的配合比设计、泵送施工、养护等多个方面，依托北京国贸三期、天津津塔、深圳平安金融中心等工程，开展了系统的科学研究，总结出了一套“超高层建筑大体积混凝土底板连续无缝施工技术”。该技术成果经北京市住房和城乡建设委员会组织的科技成果鉴定，达到“国际先进水平”。将现代混凝土的材料学理论与工程实践相结合的研究成果“大掺量矿物掺合料在大体积混凝土中的作用机理及其工程应用”获得２０１５年华夏建设科学技术奖一等奖。
本书既阐述了现代混凝土的特点、大掺量矿物掺合料在大体积混凝土中的作用机理、大体积混凝土结构开裂风险的有限元计算方法，又结合工程案例，介绍了超高层建筑大体积底板的混凝土配合比设计、关键性能试验、足尺模型试验、开裂风险计算、连续无缝浇筑技术等内容。希望本书能够为相关的科研和技术人员提供一点参考。
由于时间仓促，书中难免有疏漏之处，敬请各位读者和同行不吝指正。
２０１６年５月
于清华园

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