超長(zhǎng)砼框架結(jié)構(gòu)溫度裂縫及梁板變形協(xié)調(diào)研究.pdf

1、改革開(kāi)放以來(lái),國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力增強(qiáng),建設(shè)力度增大,混凝土結(jié)構(gòu)大規(guī)模使用于工業(yè)與民用建筑當(dāng)中。在現(xiàn)代化建設(shè)的高速進(jìn)程中,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的使用也趨向于復(fù)雜化和高層次化。大量大體積混凝土結(jié)構(gòu)和超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)涌現(xiàn)在了實(shí)際工程當(dāng)中。與此同時(shí)大體積混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫和超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫問(wèn)題也就產(chǎn)生了。超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)作為大體積混凝土的結(jié)構(gòu)中的一種,由于其結(jié)構(gòu)過(guò)長(zhǎng),對(duì)溫度變化較為敏感,溫度效應(yīng)明顯。本文針對(duì)超長(zhǎng)混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行溫度效應(yīng)研究。超長(zhǎng)混凝土

2、框架結(jié)構(gòu)熱脹冷縮沿長(zhǎng)邊方向的累積變形較大,變形受到內(nèi)外約束,致使混凝土中產(chǎn)生應(yīng)力,應(yīng)力過(guò)大時(shí)形成裂縫。裂縫的產(chǎn)生將會(huì)給結(jié)構(gòu)的耐久性帶來(lái)影響,裂縫過(guò)寬會(huì)影響建筑的正常使用,甚至給結(jié)構(gòu)的安全帶來(lái)隱患。以往的研究都只針對(duì)板柱結(jié)構(gòu)或?qū)⒘喊褰Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為板柱形式進(jìn)行研究,且對(duì)梁板變形協(xié)調(diào)研究較少。本文在考慮梁作用的條件下對(duì)梁板框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行溫度裂縫研究,并對(duì)梁板變形協(xié)調(diào)做了專(zhuān)門(mén)的探索。
　　本文在大體積混凝土溫度應(yīng)力研究的基礎(chǔ)上,闡述了超長(zhǎng)混凝土

3、結(jié)構(gòu)的研究背景、意義及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,對(duì)超長(zhǎng)混凝土框架結(jié)構(gòu)給出了定義;根據(jù)熱傳導(dǎo)基本原理論述了混凝土溫度應(yīng)力理論,給出了超長(zhǎng)混凝土框架結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力計(jì)算方法;介紹了混凝土裂縫的形成及擴(kuò)展機(jī)理、混凝土溫差效應(yīng)及裂縫控制等級(jí)。
　　本文在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件PKPM進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,應(yīng)用有限元軟件ANSYS對(duì)超長(zhǎng)混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)體建模,對(duì)其溫度應(yīng)力及裂縫進(jìn)行數(shù)值分析。以四種不同降溫差T和四種不同柱高度H來(lái)控制溫度變化和柱剛度變化,分析了

4、變化條件下結(jié)構(gòu)整體變形、柱頂縱向水平位移情況、梁板溫度應(yīng)力、框架柱溫度應(yīng)力及節(jié)點(diǎn)區(qū)域溫度應(yīng)力分布狀況,并進(jìn)一步分析了各條件下結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂程度和裂縫分布情況。
　　另外,本文將框架結(jié)構(gòu)中的梁板單獨(dú)提出進(jìn)行溫度變形協(xié)調(diào)研究,探索梁板溫度變形協(xié)調(diào)機(jī)理,推導(dǎo)了梁板變形協(xié)調(diào)引起的梁板內(nèi)力平均值計(jì)算公式。分析了梁板接觸面復(fù)雜應(yīng)力沿梁長(zhǎng)度方向的分布規(guī)律。應(yīng)用ANSYS對(duì)梁板變形協(xié)調(diào)進(jìn)行仿真分析,得出梁板接觸面溫度應(yīng)力分布規(guī)律及梁板內(nèi)部應(yīng)力的分布狀