超長混凝土結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力分析與控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展和建筑技術(shù)水平的提高，超長混凝土結(jié)構(gòu)不斷在大型公共建筑和工業(yè)建筑中出現(xiàn)。由于考慮到建筑上的美觀性和結(jié)構(gòu)上的整體性，這些建筑往往不設(shè)或少設(shè)溫度伸縮縫，致使通長不設(shè)縫的結(jié)構(gòu)長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我國規(guī)范規(guī)定的伸縮縫限值。對于超長混凝土結(jié)構(gòu)，溫度應(yīng)力是必須考慮的重要因素，也是引起這類結(jié)構(gòu)裂縫的主要原因。所以對超長混凝土結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力的分析并研究其有效的控制技術(shù)具有重要的意義。 本文首先總結(jié)了國內(nèi)外關(guān)于超長混凝土結(jié)構(gòu)溫度

2、應(yīng)力的研究現(xiàn)狀，并簡要地介紹了溫度應(yīng)力的彈性力學(xué)理論，然后概述了應(yīng)用大型通用有限元軟件ANSYS分析超長混凝土結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力的有限元理論。由于混凝土工程結(jié)構(gòu)長期經(jīng)受自然環(huán)境氣溫變化和日照輻射等的作用，加上混凝土材料較差的熱傳導(dǎo)性能，使得結(jié)構(gòu)的溫度場成為一個很復(fù)雜的不穩(wěn)定溫度場。本文著重探討了結(jié)構(gòu)各種溫度荷載作用的效應(yīng)。 本文的研究內(nèi)容主要包括：(1)分析了超長結(jié)構(gòu)年溫差作用效應(yīng)，探討了結(jié)構(gòu)在年溫差荷載作用下各構(gòu)件的溫度內(nèi)力和溫度變

3、形特點(diǎn)，并對其影響因素作了參數(shù)化分析，重點(diǎn)分析了剪力墻構(gòu)件的影響；(2)結(jié)合某一典型超長框架——剪力墻結(jié)構(gòu)，分析了超長結(jié)構(gòu)的水平瞬時溫差作用效應(yīng)，對日照溫度場及非線性溫度分布的分解和等效作了一定探討，通過比較均勻溫度場及線性溫度場下的結(jié)構(gòu)效應(yīng)，得到了溫度梯度對結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形產(chǎn)生的影響；簡要分析了結(jié)構(gòu)的豎向瞬時溫差作用效應(yīng)(3)針對目前超長結(jié)構(gòu)分析中往往假定整個結(jié)構(gòu)均勻溫降的合理性進(jìn)行了分析，研究了結(jié)構(gòu)在考慮梁溫差滯后的溫度作用效應(yīng)，并對

4、其影響因素作了參數(shù)化分析；(4)分析了無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在超長結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力控制中的作用，結(jié)合一典型超長結(jié)構(gòu)，分析了該結(jié)構(gòu)在直線無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋作用下的變形和內(nèi)力，并分析比較了不同預(yù)應(yīng)力筋布筋形式下的結(jié)構(gòu)效應(yīng)，得出了合理布筋形式，即在柱上板區(qū)域集中布筋，并應(yīng)對超長結(jié)構(gòu)留設(shè)后澆帶分段張拉預(yù)應(yīng)力筋；(5)最后結(jié)合一具體工程——杭州市江干區(qū)全民健身中心，對三層樓板溫度場監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理并得到控制溫差荷載，對該結(jié)構(gòu)在控制溫差荷載及預(yù)應(yīng)力作用下的結(jié)