某超長(zhǎng)混凝框架結(jié)構(gòu)溫度作用分析

付美　宮本奇

摘要：隨著城市建設(shè)的蓬勃發(fā)展，各種大型建筑頻頻出現(xiàn)。建筑結(jié)構(gòu)不但在高度上超高，同時(shí)在水平方向上也超長(zhǎng)。建筑對(duì)不設(shè)縫結(jié)構(gòu)的單體長(zhǎng)度要求越來(lái)越高，隨之工程師們就提出了超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的無(wú)縫設(shè)計(jì)，而在施工過(guò)程中，溫度作用對(duì)超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力，從而使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，本文經(jīng)分析得到超長(zhǎng)框架結(jié)構(gòu)受溫度應(yīng)力影響較大位置在一層，從二層往上逐漸減小。

關(guān)鍵詞：超長(zhǎng)結(jié)構(gòu) 溫度場(chǎng) 溫度應(yīng)力

1 問(wèn)題的背景與提出

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展和建筑技術(shù)水平的提高，超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)不斷在大型公共建筑和工業(yè)建筑中出現(xiàn)。在施工過(guò)程中，必須重點(diǎn)考慮超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)、溫度應(yīng)力等因素，通常情況下，這些因素是引起結(jié)構(gòu)裂縫的主要原因。所以對(duì)超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力的分析并研究其有效的控制技術(shù)具有重要的意義。本文利用midas軟件對(duì)某工程框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行溫度作用分析，根據(jù)溫度分析結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)，防止結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

2 超長(zhǎng)混凝土框架結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力的有限元分析模型

本工程為地上6層的超長(zhǎng)建筑，平面尺寸為：92.4mx

118m，層高4.5米。（圖1）

3 分析的溫度取值

建筑在正常使用階段室內(nèi)溫度介于10-25℃之間，結(jié)構(gòu)處于升溫狀態(tài)，混凝土不產(chǎn)生拉應(yīng)力，溫差效應(yīng)不起控制作用，以此僅對(duì)施工階段的溫差效應(yīng)進(jìn)行分析。假設(shè)工程主體封頂?shù)臏囟葹?0℃，取最低溫度為-24℃，溫差為-34℃。考慮混凝土的熱惰性等影響將混凝土模型的溫差效應(yīng)乘以系數(shù)0.3，因此模型中的取溫度為-10℃。

4 分析結(jié)果

圖2～4為一層～三層樓板應(yīng)力圖，從圖中可以看出，一層樓板的應(yīng)力多數(shù)分布在0.9～1.2MPa間，二層以上樓板應(yīng)力均小于0.1MPa。圖5～7為一層～三層梁應(yīng)力圖，從圖中可以看出，一層梁X方向應(yīng)力分布在0.8～1.8MPa，二層以上梁X方向應(yīng)力均小于0.2MPa，Y方向結(jié)構(gòu)不超長(zhǎng)，因此應(yīng)力比較小。

5 結(jié)論

超長(zhǎng)框架結(jié)構(gòu)樓板配筋按照如下規(guī)律，一層樓板應(yīng)根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行配筋，二層以上可以根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行構(gòu)造配筋。超長(zhǎng)框架結(jié)構(gòu)梁配筋按照如下規(guī)律，一層梁按照計(jì)算結(jié)果通過(guò)配置梁腰筋的形式來(lái)抵抗溫度應(yīng)力。

參考文獻(xiàn)：

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