混凝土小型空心砌塊建筑溫度場與溫度裂縫分析.pdf

1、浙江大學碩士學位論文混凝土小型空心砌塊建筑溫度場與溫度裂縫分析姓名：李紅梅申請學位級別：碩士專業(yè)：結構工程指導教師：金偉良20040101摘要混凝土小型空心砌塊建筑在推廣和應用過程中，頂層墻體上溫度裂縫問題已成為迫切需要解決的問題，因此，開展混凝土小型空心砌塊建筑的溫度裂縫分析是十分必要的，并且具有理論和實際意義。本文在混凝土小型空心砌塊建筑裂縫控制技術研究課題基礎上進行了砌塊建筑溫度場和單片墻體、整體建筑頂層墻體溫度裂縫的模擬分析工作

2、。首先介紹了試點建筑跟蹤監(jiān)測內容?？偨Y了混凝土小型空心砌塊建筑溫度場分布規(guī)律，包括屋面和各方位墻體日變化和平均溫度的年變化規(guī)律，介紹了試點建筑裂縫情況的觀測結果。本文結合試點建筑溫度場監(jiān)測結果，理論分析了影響建筑物溫度場的各種因素，包括：大氣溫度、太陽輻射、空氣對流以及天空輻射、地表環(huán)境輻射、建筑物自身輻射等因素，總結了實用計算公式，采用有限元數(shù)值方法，借助有限元軟件ANSYS進行了屋面和各方位墻體在自然環(huán)境作用下的溫度場模擬分析，與實

3、測結果比較吻合。其次，對在水平和垂直荷載作用下的足尺寸砌塊墻體進行了裂縫模擬分析。將砌塊砌體材料做勻質、各向同性處理，采用浙江大學結構工程研究所推薦的砌塊砌體非線性本構關系，利用ANSYS中的混凝土單元Solid65模擬砌塊砌體和鋼筋混凝材料，共對八種類型墻體進行了非線性有限元模擬分析，分別得出了各種墻體的初裂、破壞荷載、裂縫開展情況、應力、位移等結果，初裂、破壞荷載和實測值相差不大，模擬的初始裂縫位置、形式以及裂縫開展情況與實驗結果比

4、較吻合。說明采用有限元方法分析砌塊砌體結構、模擬裂縫情況是可行的。最后建立了砌塊建筑簡化的整體有限元模型，并對其進行了日變化、年變化溫度場下的裂縫模擬分析，真實、可靠地模擬出了砌塊建筑頂層及次頂層的裂縫情況，包括南、北縱墻窗角斜裂縫和東、西山墻與內縱墻結臺處裂縫以及端開間內縱、橫墻斜裂縫等。分析表明，砌體建筑頂層墻體的裂縫主要是墻體、屋面扳內外表面溫度差異和屋面板、墻體之間的溫度差異所致，因此如果墻體和屋面的保溫隔熱措施合適，砌體建筑的

5、溫度裂縫問題是可以解決的。本文對混凝土小型空心砌塊建筑溫度場、溫度裂縫非線性有限元模擬分析方面進行了探索和實踐，希望能為砌塊建筑溫度裂縫問題的解決及砌塊建筑的推廣、應用有所幫助。關鍵詞：混凝土小型空心砌塊建筑；溫度場；溫度裂縫；ANSYS；非線性；有限元模擬分析；皇曼!!!曼皇苧!曼皇!皇皇!曼皇曼鼉皇皂!!!皇曼曼蔓曼曼蔓曼皇!!苧皇曼!!曼曼鼉曼曼!!曼苧!!曼!曼曼曼!舅皇!鼉!!曼皇!曼曼鼉l李紅梅：混凝土小型空心砌塊建筑溫度場