超長混凝土建筑結(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。對于超長混凝土無縫建筑結(jié)構(gòu)而言，溫度作用對結(jié)構(gòu)的影響是結(jié)構(gòu)設(shè)計必須考慮的重要因素。其計算難點是建筑結(jié)構(gòu)在環(huán)境溫度作用下的溫度場的建立與對應(yīng)的溫度應(yīng)力和溫度變形的計算。另外，對于結(jié)構(gòu)溫度響應(yīng)的現(xiàn)場監(jiān)測方面的內(nèi)容還不是很豐富。因此，研究和現(xiàn)場監(jiān)測超長混凝土建筑結(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)場監(jiān)測的方法，以蘭州移動通信樞紐工程主體結(jié)構(gòu)為例，對超長混凝土建筑結(jié)構(gòu)的溫度場理論的建立、溫度應(yīng)力的計算方法及無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力抵抗溫度作用的效應(yīng)進行了研究。 首先，根據(jù)熱傳導(dǎo)的基本原理，建立溫度場的傅立葉導(dǎo)熱微分方程。根據(jù)本文研究和現(xiàn)場監(jiān)測的實際情況，綜合分析環(huán)境氣溫變化和太陽輻射的影響，建立了混凝土構(gòu)件內(nèi)部溫度場的計算模型。并根據(jù)相關(guān)解法求出了構(gòu)件內(nèi)部溫度場的解析解。利用有限元軟件ANSYS，考慮對

3、流和熱傳導(dǎo)兩種熱傳遞的方式，對混凝土構(gòu)件內(nèi)部溫度場分布情況進行有限元熱分析，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，確定了超長建筑結(jié)構(gòu)在環(huán)境溫度作用下設(shè)計溫差的取值，并且在此基礎(chǔ)上，分別利用平面簡化計算方法和空間有限元方法，對結(jié)構(gòu)在溫度作用下的響應(yīng)進行了分析計算。通過對結(jié)構(gòu)的變形和內(nèi)力進行分析，得出了一些結(jié)論，認為，在超長混凝土建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，應(yīng)按照工況1和工況4的溫度取值對結(jié)