超長(zhǎng)混凝土建筑結(jié)構(gòu)溫度響應(yīng)的研究.pdf

1、近年來，大柱網(wǎng)、大板跨的混凝土結(jié)構(gòu)得到了廣泛應(yīng)用，由于建筑和結(jié)構(gòu)整體性方面的要求，在結(jié)構(gòu)形式上多數(shù)采用了無縫體系。對(duì)于超長(zhǎng)混凝土無縫建筑結(jié)構(gòu)而言，溫度作用對(duì)結(jié)構(gòu)的影響是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須考慮的重要因素。其計(jì)算難點(diǎn)是建筑結(jié)構(gòu)在環(huán)境溫度作用下的溫度場(chǎng)的建立與對(duì)應(yīng)的溫度應(yīng)力和溫度變形的計(jì)算。另外，對(duì)于結(jié)構(gòu)溫度響應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)方面的內(nèi)容還不是很豐富。因此，研究和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)超長(zhǎng)混凝土建筑結(jié)構(gòu)整體溫度響應(yīng)問題顯得尤為重要。本文在已有研究成果的基礎(chǔ)上，借鑒部分

2、學(xué)者的研究方法，采用理論分析和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的方法，以蘭州移動(dòng)通信樞紐工程主體結(jié)構(gòu)為例，對(duì)超長(zhǎng)混凝土建筑結(jié)構(gòu)的溫度場(chǎng)理論的建立、溫度應(yīng)力的計(jì)算方法及無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力抵抗溫度作用的效應(yīng)進(jìn)行了研究。 首先，根據(jù)熱傳導(dǎo)的基本原理，建立溫度場(chǎng)的傅立葉導(dǎo)熱微分方程。根據(jù)本文研究和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的實(shí)際情況，綜合分析環(huán)境氣溫變化和太陽(yáng)輻射的影響，建立了混凝土構(gòu)件內(nèi)部溫度場(chǎng)的計(jì)算模型。并根據(jù)相關(guān)解法求出了構(gòu)件內(nèi)部溫度場(chǎng)的解析解。利用有限元軟件ANSYS，考慮對(duì)

3、流和熱傳導(dǎo)兩種熱傳遞的方式，對(duì)混凝土構(gòu)件內(nèi)部溫度場(chǎng)分布情況進(jìn)行有限元熱分析，從構(gòu)件截面溫度分布云圖上分析構(gòu)件內(nèi)部溫度場(chǎng)的分布規(guī)律。 其次，本文在現(xiàn)有規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，確定了超長(zhǎng)建筑結(jié)構(gòu)在環(huán)境溫度作用下設(shè)計(jì)溫差的取值，并且在此基礎(chǔ)上，分別利用平面簡(jiǎn)化計(jì)算方法和空間有限元方法，對(duì)結(jié)構(gòu)在溫度作用下的響應(yīng)進(jìn)行了分析計(jì)算。通過對(duì)結(jié)構(gòu)的變形和內(nèi)力進(jìn)行分析，得出了一些結(jié)論，認(rèn)為，在超長(zhǎng)混凝土建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)按照工況1和工況4的溫度取值對(duì)結(jié)