高層建筑結(jié)構(gòu)溫度內(nèi)力的計(jì)算

1、??社!?廿儼?#?”夕么%!!!??5!36!?56#Α6%Β=衛(wèi)ΧΕ!6Β=9Γ43!%7%97%Η6Γ%6光6?Ι?3?%3?61(1??3!76!78?3!?!:!??5!86!#Α?%Α!?#!5#??67%:!?37Α78?3!?!:!??5!6%?!%?#87!!?36?!!!%??3!5::?Ι?%Α!7::!%?78?3!!?#!5Λ#??67%:!?37Α??75??3!Μ!?6!?##7??#?%Α#7!?#?!:

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3、的影響就是其中一個(gè)方面。對(duì)于大跨度的結(jié)構(gòu)可以采用設(shè)置伸縮縫、施工后澆帶等方法以減小由于不同結(jié)構(gòu)或內(nèi)外表面的溫差而引起的伸縮差從而降低了溫度內(nèi)力。但是對(duì)于高層建筑一方面不可能在豎向上設(shè)置幾道伸縮縫?另一方面由于累積效應(yīng)豎向構(gòu)件間的溫差變形相當(dāng)可觀。例如根據(jù)有關(guān)資料Π#.內(nèi)外柱的溫差使整體結(jié)構(gòu)發(fā)生側(cè)移頂部位移甚至可以達(dá)到風(fēng)致位移的1鑄。解決溫度對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的不利影響首先應(yīng)從結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)構(gòu)造上入手如選用較小橫截面的豎向構(gòu)件、采用對(duì)豎向構(gòu)件

4、約束較小的樓面結(jié)構(gòu)體系以及隔熱保溫性能較好的外飾面材料以減少室內(nèi)外溫差等其次才是確定構(gòu)件的溫度場(chǎng)算出相應(yīng)的溫0張高、金瑋為同濟(jì)大學(xué)結(jié)構(gòu)工程學(xué)院研究生盡?尹Θ!?似?#?%夕乞幾!!Θ&?(()??文獻(xiàn)綜述10.線性分布法困這種方法將計(jì)算所需知道的溫度作用以極簡(jiǎn)單的形式表示。當(dāng)計(jì)算整體溫度內(nèi)力時(shí)取整體溫差如下Θ△99外一9內(nèi)?Ξ19外一9室?Ξ1無(wú)空調(diào)?有空調(diào)?1?式中9外9內(nèi)9室分別為室外、無(wú)空調(diào)時(shí)的室內(nèi)、有空調(diào)時(shí)的室內(nèi)的月平均氣溫。而

5、外表構(gòu)件內(nèi)外表面的局部溫差則取為△?一1△9。該方法假定溫度梯度是線性分布的且外表構(gòu)件的內(nèi)表面和整個(gè)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部構(gòu)件等溫而9外望內(nèi)均由當(dāng)?shù)氐淖罾湓?、最熱月平均溫度給出。由于溫度分布的確定和外表溫度的取值均有近似運(yùn)用該方法進(jìn)行計(jì)算顯然具有一定的近似性。.整體溫度內(nèi)力高層建筑的豎向整體溫度內(nèi)力是由于不同的豎向構(gòu)件間的溫度變形差受到約束而引起的。這個(gè)問(wèn)題對(duì)一般的多層建筑由于豎向變形小影響不明顯而常被忽略?但對(duì)于高層建筑、尤其是超高層建筑而言豎向

6、變形差的累積效應(yīng)使之不容忽視。為解決該問(wèn)題國(guó)內(nèi)外工程界提出了一些實(shí)用的計(jì)算方法。最初的豎向構(gòu)件變形差后通過(guò)如上思路的迭代最終即可得出實(shí)際的變位差并在迭代過(guò)程中用彎矩分配法或角變位移法對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行彎矩分配。迭代法的步序因本文篇幅所限就不再贅述了有興趣者可以參閱文獻(xiàn)〔幻。迭代法用于對(duì)稱結(jié)構(gòu)、又不考慮太陽(yáng)輻射對(duì)結(jié)構(gòu)正曬面的直接作用時(shí)是較為適用的計(jì)算方便收斂也快。但對(duì)我國(guó)的大部分南方地區(qū)而言起控制作用的溫差不是有風(fēng)而無(wú)日照時(shí)的內(nèi)高外低的溫差而

7、是考慮太陽(yáng)輻射和室外氣溫綜合作用時(shí)內(nèi)低外高的溫差。此時(shí)結(jié)構(gòu)的正曬面和背曬面是具有相當(dāng)溫差的。因此即使是對(duì)稱的結(jié)構(gòu)作用的荷載也是不對(duì)稱的彎矩、剪力將因連接構(gòu)件的約束作用而依次傳遞、直到背曬面的外表構(gòu)件上。.1解析法Π0〕構(gòu)件的實(shí)際位移是被約束的變形和其自由位移的代數(shù)和Θ?0伴尸丁Ψ?Α內(nèi)‘犬’一。ΡΖ。Ζ二萬(wàn)萬(wàn)丁’“入’“入‘卜Κ?一△望‘一儀簫ΑΨΑΨ.?迭代法Π〕迭代法形成的思路是Θ內(nèi)外豎向構(gòu)件的豎向溫差將引起變形差而它們之間的連接構(gòu)

8、件又必然會(huì)對(duì)該變形差產(chǎn)生約束作用?約束的效果一方面在連接構(gòu)件中產(chǎn)生附加內(nèi)力而另一方面由于附加內(nèi)力的反作用則使內(nèi)外豎向構(gòu)件的變形差減小。變形差的減小又反過(guò)來(lái)減小了連接構(gòu)件中的附加內(nèi)力。如此反復(fù)循環(huán)當(dāng)前后兩次附加內(nèi)力的數(shù)值相等時(shí)計(jì)算所得的變形差即認(rèn)為是實(shí)際情況下的變形差。在假定自由豎向變位差作為式中試Ψ?是作用于內(nèi)豎向構(gòu)件上的剪力的等效分布約束力。在考慮邊界條件Θ#?基底無(wú)豎向位移1?頂點(diǎn)無(wú)約束可自由變形這兩個(gè)條件后就可求得內(nèi)外豎向構(gòu)件的豎