淺談排架結(jié)構(gòu)在溫度應(yīng)力影響下伸縮縫與結(jié)構(gòu)長度的關(guān)系

1、淺談排架結(jié)構(gòu)在溫度應(yīng)力影響下伸縮縫與結(jié)構(gòu)長度的關(guān)系來源：城市建設(shè)理論研究2015年7期字?jǐn)?shù)：3121摘要：從大量的外國設(shè)計(jì)實(shí)踐和各國的設(shè)計(jì)規(guī)范中可以看出，存在兩種不同的設(shè)計(jì)方法。一個(gè)是留伸縮縫的設(shè)計(jì)方法，另一個(gè)是不留伸縮縫的設(shè)計(jì)方法。留伸縮縫的設(shè)計(jì)方法是建筑物每隔一定距離必須留縫。而不留伸縮縫的設(shè)計(jì)方法就是取消伸縮縫，裂了就堵，堵不住就排，當(dāng)然這里的“排“是對有防滲漏要求的建筑。其中前蘇聯(lián)，德國，東歐的一些國家屬于留縫的設(shè)計(jì)方法，中國也

2、屬于留縫的。本文通過是否設(shè)置伸縮縫，來討論關(guān)于伸縮縫設(shè)置的兩個(gè)學(xué)派：留縫派和不留縫派。根據(jù)兩種差別不大的假定，給出各自的力學(xué)模型及力的分析。從而總結(jié)和分析出各自的原因，各自的適用條件（本文主要討論與結(jié)構(gòu)長度的關(guān)系）。最后得出結(jié)論不論結(jié)構(gòu)長短也可以不設(shè)伸縮縫，只要結(jié)構(gòu)中的橫梁滿足抗拉和抗壓的強(qiáng)度要求，立柱滿足抗彎力矩的要求。關(guān)鍵詞：溫度應(yīng)力伸縮縫彈性抵抗橫梁垂直支撐長度中圖分類號：C35文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A一、“放”和“抗”的原則提出“放”的原

3、則的提出：柱間垂直支撐的分布對溫度變形及應(yīng)力都有影響，一般希望在中部布置，不宜把支撐布置在區(qū)段的兩端。因?yàn)槌谡虚g溫度變形不動(dòng)點(diǎn)布置一道支撐外，其他支撐的布置都會(huì)增加對橫梁的水平抵抗。這樣做，主要目的是希望約束越小越好，釋放約束力的余地越多越好，這就是從“放”的原則出發(fā)控制變形應(yīng)力?！翱埂钡脑瓌t的提出：但是，在實(shí)測中以及在考慮彈性抵抗理論的分析時(shí)都給人一種新的啟示，那就是結(jié)構(gòu)越長，垂直支撐越多，約束越大，約束變形也越大。同時(shí)，節(jié)點(diǎn)壓延

4、性和滑動(dòng)性亦越突出?；瑒?dòng)系數(shù)隨著約束增加，又增大的趨勢。這樣就產(chǎn)生的新的處理方法，以抗為主的設(shè)計(jì)原則?；瑒?dòng)系數(shù)S：在實(shí)際工程中測得，排架的實(shí)際變形遠(yuǎn)小于通用的計(jì)算方法的理論計(jì)算值。；式中伸縮縫實(shí)際變形；伸縮縫的理論變形；T，溫差，線膨脹系數(shù)。L實(shí)測柱至變形不動(dòng)點(diǎn)的距離。以溫度變形滑動(dòng)系數(shù)S表示差異程度，則；可以概括地說，結(jié)構(gòu)越長，溫度變形能量越大，約束吸收能量的能力也越在此式中，長度與約束內(nèi)力呈非線性關(guān)系。當(dāng)橫梁的軸壓（拉）剛度非常大時(shí)

5、，理論上可假定：，則（16）圖12考慮彈性抵抗計(jì)算簡圖當(dāng)橫梁截面很大，有相對柔性的柱子時(shí)，橫梁的變形接近于自由變形，柱子的阻力極微，則溫度應(yīng)力和長度仍然是比例關(guān)系。但在實(shí)際工程中，大部分結(jié)構(gòu)物的變形都受到彈性約束，越長的結(jié)構(gòu)物，其回彈變形L2亦越大。試想，假定逐漸延長本例題中的跨度L，則約束應(yīng)力將如何變化呢？讓我們?nèi)?shí)際工程的截面參數(shù)來分析：（1）橫梁斷面F=2550=1250柱子的抗彎剛度EJ=3.92N.，H=500m（2）溫差T=

6、，，，考慮彈性抵抗，當(dāng)L=6m時(shí)，Q=184.20kN；L=18m時(shí)，Q=403.83kN；L=180m時(shí)，Q=871.36kN；L=400m時(shí)，Q=937.71kN；最后當(dāng)時(shí)，.將內(nèi)力與長度關(guān)系繪入圖13，可以看出，在較短的跨度L范圍內(nèi)，兩種假定的差別不大，而不考慮彈性抵抗的假定偏于安全（其內(nèi)力與實(shí)際相比偏高）。當(dāng)L增加一定程度后，誤差增大，最后導(dǎo)致性質(zhì)上的誤差。長度與溫度應(yīng)力呈非線性關(guān)系，超過一定長度之后，其內(nèi)力趨近于一常數(shù)，且與長

7、度無關(guān)。柱根部的最大彎矩.這一結(jié)果告訴我們，只要結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度能滿足最大應(yīng)力需要，如橫梁的抗壓（拉）強(qiáng)度和柱子的抗彎能力滿足式（21）和（22），則任意長度的結(jié)構(gòu)可以不留伸縮縫。13長度對溫度應(yīng)力的影響圖中“1”表示忽略彈性抵抗假定?！?”表示考慮彈性抵抗。橫梁：（21），立柱：（22）.式中及橫梁的抗壓（拉）強(qiáng)度及抗彎力矩。在工程實(shí)踐中，L的增加必然增加跨數(shù)和垂直支撐，由于都增大了約束作用，邊柱變形將大為減少。但無論如何增加約束，最大約