● 摘要
目前我国已建和在建混凝土坝的数量和高度均居世界第一。我国对大体积混凝土的温控的重视程度远高于其他国家，并形成系统的理论体系和行业规范。与大体积结构相配套的水工结构，如水工隧洞衬砌，厂房蜗壳，电站尾水底板与顶板，地下厂房岩锚梁，引水道与泄洪道进出口结构，溢流面与溢洪道，水闸底板与闸墩等结构，形体复杂，外形尺寸大，空间整体性强，不易简化为杆系结构，且具有特殊功能的结构，称之为“准大体积混凝土结构”。
温度荷载下，准大体积混凝土依然存在表面开裂风险。在此问题上，是立足混凝土温控，还是立足结构配筋，工程上与学术界均存在不同看法。本文针对这一问题，依托钢筋混凝土温度开裂试验平台，以温控方式与配筋方式为主要考察因素，开展准大体积钢筋混凝土结构开裂机理研究。主要工作如下：
一、通过对比试验，考察混凝土在单轴状态下受力变形、温度变形、徐变变形、自生体积变形等因素，建立大体积混凝土徐变应力方程；根据试验中钢筋混凝土的温度与应力发展历史，分析了钢筋对混凝土的抗裂作用和限裂作用；
二、应用温度应力试验系统，考察了温控措施（浇筑温度、降温速率）、配筋、约束度及绝热状态等因素对混凝土温度、应力以及开裂的影响；研究了温度荷载下钢筋与混凝土之间应力传递机制，并用数值方法模拟了温度荷载下钢筋与混凝土各自的应力发展过程，经与试验结果对照，证明了模拟方法的有效性；
三、对比温度荷载下不同配筋率、不同直径（配筋率相同）条件下，钢筋混凝土结构的裂缝参数变化，给出了适合准大体积混凝土抗裂设计的优化配筋方案。