施工期隔震層鋼筋混凝土梁內(nèi)力分析與裂縫模擬.pdf

1、施工過程中結(jié)構(gòu)是逐層增加的，結(jié)構(gòu)自重只作用于已施工完成的結(jié)構(gòu)上，對上層結(jié)構(gòu)內(nèi)力并沒有影響，常規(guī)設(shè)計(jì)方法是以整體結(jié)構(gòu)為計(jì)算模型，一次性施加荷載，算得的結(jié)果偏于不安全。施工過程中新澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)自重和施工活荷載，由其模板、支撐以及下部已澆筑好但仍處于養(yǎng)護(hù)期的混凝土梁和樓板所組成的承載體系共同承擔(dān)，該體系為時(shí)變結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的施工荷載效應(yīng)有時(shí)會超過正常設(shè)計(jì)荷載效應(yīng)，輕則會引起受力構(gòu)件的變形和開裂，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)倒塌安全事故。近些年發(fā)

2、展起來的隔震建筑，由于結(jié)構(gòu)體系相對較新，加上人們對其特點(diǎn)的認(rèn)識還有待進(jìn)一步深化，在隔震結(jié)構(gòu)施工中頻頻出現(xiàn)一些質(zhì)量問題。因此，對隔震結(jié)構(gòu)在施工階段進(jìn)行分析并進(jìn)行相關(guān)研究具有重要的意義。本文以某隔震工程隔震層梁開裂為研究背景，利用有限元數(shù)值模擬，并考慮結(jié)構(gòu)體系的時(shí)變特性做了以下研究:
　　 第一，介紹了混凝土裂縫相關(guān)理論以及混凝土裂縫有限元模擬和混凝土結(jié)構(gòu)施工過程分析的研究現(xiàn)狀，分析了隔震層鋼筋混凝土梁施工期產(chǎn)生裂縫的主要原因;從理

3、論上介紹了鋼筋混凝土梁裂縫的有限元數(shù)值模擬和混凝土結(jié)構(gòu)施工分析基本模型及計(jì)算方法。
　　 第二，運(yùn)用有限元分析軟件SAP2000對隔震結(jié)構(gòu)和非隔震結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工過程模擬分析，并與一次性加載結(jié)果進(jìn)行對比。對隔震結(jié)構(gòu)在施工分析和一次性加載分析中隔震層梁內(nèi)力及變形規(guī)律進(jìn)行分析，并與非隔震結(jié)構(gòu)中與之對應(yīng)梁的內(nèi)力及變形進(jìn)行對比。結(jié)果表明:在施工分析時(shí)，隔震、非隔震結(jié)構(gòu)中各層梁的變形均是在澆筑上層結(jié)構(gòu)和拆除該層模板支撐時(shí)達(dá)到最大;一次性加載分

4、析時(shí)，隔震支座對結(jié)構(gòu)梁變形的影響在地上兩層之內(nèi)，三層及其以上與抗震結(jié)構(gòu)幾乎相同，可以不區(qū)分隔震與抗震結(jié)構(gòu);對框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工過程分析時(shí)，其縱向框架中間跨梁可以不用區(qū)分隔震與抗震結(jié)構(gòu)，只需考慮縱向框架邊跨梁與橫向框架梁的變形即可。施工過程中隔震層梁的撓度峰值很大，且最終趨于穩(wěn)定的撓度值比一次性加載的結(jié)果大很多，故隔震層為其薄弱部位。
　　 第三，基于MPC法建立了帶隔震支座的鋼筋混凝土梁有限元模型;運(yùn)用有限元軟件ANSYS對施工荷