超長混凝土結構的溫度應力分析與控制技術研究.pdf

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

2、應力的研究現狀，并簡要地介紹了溫度應力的彈性力學理論，然后概述了應用大型通用有限元軟件ANSYS分析超長混凝土結構溫度應力的有限元理論。由于混凝土工程結構長期經受自然環(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性能，使得結構的溫度場成為一個很復雜的不穩(wěn)定溫度場。本文著重探討了結構各種溫度荷載作用的效應。 本文的研究內容主要包括：(1)分析了超長結構年溫差作用效應，探討了結構在年溫差荷載作用下各構件的溫度內力和溫度變

3、形特點，并對其影響因素作了參數化分析，重點分析了剪力墻構件的影響；(2)結合某一典型超長框架——剪力墻結構，分析了超長結構的水平瞬時溫差作用效應，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構效應，得到了溫度梯度對結構內力和變形產生的影響；簡要分析了結構的豎向瞬時溫差作用效應(3)針對目前超長結構分析中往往假定整個結構均勻溫降的合理性進行了分析，研究了結構在考慮梁溫差滯后的溫度作用效應，并對

4、其影響因素作了參數化分析；(4)分析了無粘結預應力技術在超長結構溫度應力控制中的作用，結合一典型超長結構，分析了該結構在直線無粘結預應力筋作用下的變形和內力，并分析比較了不同預應力筋布筋形式下的結構效應，得出了合理布筋形式，即在柱上板區(qū)域集中布筋，并應對超長結構留設后澆帶分段張拉預應力筋；(5)最后結合一具體工程——杭州市江干區(qū)全民健身中心，對三層樓板溫度場監(jiān)測數據進行分析處理并得到控制溫差荷載，對該結構在控制溫差荷載及預應力作用下的結