某商务中心地下广场超长结构温度应力分析

温度应力是超长混凝土结构产生裂缝的主要因素,也是设计需要解决的主要问题。应用有限元计算软件SAP2000对某商务中心地下广场超长结构温度应力,分析了地下混凝土结构从施工到正常使用全过程中可能受到的温度荷载类型,并将混凝土自身收缩效应等效为温度荷载;用线性分布法计算作用在建筑物上的各类温度荷载,制定了超长结构温度作用计算工况。在此基础上,得到此商务中心地下广场在最不利温度工况下的温度应力场。分析结果表明,地下广场超长结构的温度计算模型,可以为相似工程的施工图设计起到一定的指导作用。     

超长结构温度问题解决措施和应用

混凝土超长结构由于结构平面尺寸的超长,设计中要考虑环境温度作用对结构的影响。但是,过去都是采用设置伸缩缝的方法来解决温度应力和收缩应力问题,因此,对超长、大面积混凝土建筑结构的温度效应问题的研究还比较欠缺。就此探讨了超长结构温度问题的几种新解决措施,并对无黏结预应力技术在解决超长结构温度问题的工程应用效果做了分析,为工程设计人员考虑温度作用提供设计依据。     

钢筋混凝土框架结构温度应力的一种算法

伸缩缝间距与温度应力及混凝土收缩产生的应力关系密切，《混凝土结构设计规范（GB50010—2002）》给出的铜筋混凝土框架伸缩缝间距取值比较原则化，如能保证温度应力及混凝土收缩应力不大于混凝土的抗拉能力，保证混凝土不开裂，则可确定伸缩缝间距。以单层框架为例，通过理论分析，计算出框架结构的温度应力，这将有助于伸缩缝间距的计算。     

超长航站楼结构温度作用分析

厦门翔安国际机场航站楼属于超长大跨度结构,其结构的温度作用取值方法及温度效应对结构受力的影响比较复杂.确定超长大跨度结构正、负温差时,对于混凝土结构需要考虑混凝土收缩当量温降的影响,对于钢结构需要考虑太阳辐射引起的钢结构温升的影响.在使用阶段根据混凝土结构和钢结构的受力与变形特点,分析了超长航站楼结构温度效应分布规律,并通过使用阶段与施工阶段温度效应对比分析,得出了超长航站楼结构设计应由施工阶段控制的结论.给出的超长结构温度作用取值方法以及温度效应分布规律等,对后续超长结构设计具有很好的指导作用.     

超长框架结构温度荷载下非线性分析

针对目前超长框架结构温度应力分析多集中于混凝土的线弹性阶段的情况，借助于通用有限元软件Ansys，采用混凝土“分布式”裂缝模型，对一个典型的超长框架结构在承受渐变温度荷载下的柱顶位移及应力变化情况进行了数值模拟。分析表明：温度应力是引起混凝土板开裂的重要因素并且具有明显的非线性；混凝土“分布式”裂缝模型在模拟较长框架结构的整体响应时，能够满足一般的计算精度。     

温度荷载的当量取值与组合

在多、高层建筑结构温度应力的计算、及结构设计时一个重要的问题是如何计其结构的温度荷载,其温差的取值是首先要解决的问题。本文综述了4种对结构影响较大的温度荷载的取值方法,对超长结构计算温度应力提供了依据。     

超长混凝土结构的无缝设计与施工

利用膨胀混凝土在结构中产生一定的预压应力来抵抗混凝土收缩变形产生的拉应力,从而防止或减小超长混凝土结构在施工阶段,由于温度的变化产生较大的温度应力引起的收缩裂缝,通过合理布置膨胀加强带以取代后浇带,从而达到连续浇筑的目的。结合具体工程,介绍了超长混凝土的无缝设计与施工的具体应用。     

论大体积混凝土的施工

如今建筑物中有许多是超长,超厚的大体积现浇钢筋混凝土结构工程.这些大体积混凝±截面尺寸较大.在混凝土硬化期间水泥水化过程中所释放的水化熟所产生的温度变化和混凝土收缩,以及外界条件的共同作用.而产生的温度应力和收缩应力,是容易导致引起大体积混凝土结构出现裂缝的主要原因.     

回字形超长框架结构温度应力设计

在理论分析和现场长期测试的基础上,针对回字形超长框架结构的特点,研究了该类结构的温度应力设计方法.采用余弦函数模拟季节温度变化,应用CEB-FIP MC90规范中的收缩公式及JTJ023—85规范中的徐变本构关系和徐变计算的继效流动理论,结合考虑徐变应力折减系数的简化计算方法,对实际工程进行了温度应力分析,分析结果与现场测试结果吻合.分析表明,回字形框架的楼面角点、角柱、边梁、楼面中间区域为温度应力设计的关键部位,在这些关键部位配置适量通长普通钢筋即可控制温度及收缩裂缝,且对结构造价影响很小.     

结构温度及收缩作用取法合理性的分析

针对温度对结构的作用的复杂性以及超长结构的温度和收缩作用的取法、温度和收缩作用工况的多样性,通过对温度及收缩作用的分析和研究,讨论了其取值的方法。     

住宅结构温度应力与收缩应力的有限元分析

住宅结构中的现浇楼板、墙体由于材料热胀冷缩和混凝土收缩产生温度应力和收缩应力，可能会导致构件开裂，严重时甚至影响结构的安全使用。文中对两种应力进行了有限元分析，采用实际工程进行计算，并分析了裂缝产生的位置与形态。     

合肥火车站地下广场超长混凝土顶板 温度作用及效应分析

为了研究合肥火车站地下广场超长混凝土顶板的温度作用及其效应,文章基于土壤温度与结构开敞性,综合分析得出该工程的温度作用,最大温降为-26.4℃,最大温升为10.2℃;采用有限元软件SAP2000分别对合肥火车站地下广场混凝土顶板在温降及温升2种工况下的温度应力进行了分析,在温降工况下,顶板东段、中段及西段的平均拉应力分别为2.2、2.6、2.3 MPa左右,在温升工况下,顶板压应力为-0.2～0.9 MPa;针对合肥地区气候特征,地下混凝土结构浇筑合拢期宜选择在2-4月份或10-12月份。     

混凝土收缩徐变及施工过程影响的高层框架结构分析

根据某高层混凝土框架结构的特点,建立了该建筑结构的空间有限元计算模型,考虑混凝土收缩、徐变及施工过程分层加载的影响,对该高层混凝土框架结构在竖向荷载作用下的静力性能进行了分析.计算结果表明:与高层混凝土框架结构整体分析相比,考虑混凝土收缩、徐变和施工过程分层加载影响时,该混凝土框架结构的竖向位移、框架梁轴力增加较多,而框架柱轴力变化不大;框架梁的弯矩、剪力变化不显著,框架柱的弯矩、剪力有一定的变化,这些变化应引起工程设计和施工人员的关注.     

混凝土连续箱梁日照温度效应分析

温度效应对混凝土结构的影响不容忽视,处于自然环境下的混凝土箱梁在温度效应作用下会发生体积膨胀或收缩,局部温度效应产生的应力与其他作用的结构应力叠加作用的总应力大于结构材料具有的抗拉能力时,混凝土局部破坏而产生裂缝,而且这种作用和结构响应都是瞬时变化的。温度效应作为混凝土裂缝产生的主要原因之一,工程界也是在试验分析和理论研究上做了大量工作,通过各种实体模型或数字仿真在混凝土结构温度分布以及结构温度效应上进行了大量研究分析,在混凝土箱梁温度场分布和热交换影响的研究基础上,借助MIDAS Civil水化热分析功能,模拟桥梁结构日照辐射和环境对流条件,建立实体模型进行日照温差效应分析,按照结构物构造定义了与之对应的单元对流边界、环境温度函数和对流系数函数,得出了相应理论计算值,并将理论计算结果与现场实测数据进行了对比分析。     

大体积混凝土裂缝控制研究

大体积混凝土的固化过程会释放大量的水化热,产生较大的温度和收缩变化,从而导致大体积混凝土产生裂缝,影响结构的耐久性.以大体积混凝土温度应力理论为基础,结合工程实例,并应用Midas/Gen软件对大体积混凝土水化热及温度应力进行模拟,研究和总结了大体积混凝土应力峰值分部情况,对大体积混凝土裂缝控制研究有重要借鉴作用.     

超长混凝土结构变形裂缝的成因及其在设计中的控制

在地面混凝土结构工程中,裂缝是一个不可避免的通病,由此产生的各种工程质量问题屡见不鲜。特别是超长混凝土结构的裂缝问题成为一个普遍的技术难题。在大量工程实践和实验研究的基础上,概述了超长混凝土结构裂缝的成因,提出了防止和减轻超长混凝土结构温度收缩裂缝的设计建议。     

超长混凝土结构的温度应力问题研究

工程实践经验表明，温度应力和收缩应力引起的结构裂缝是不可避免的，但如果采用合理的技术措施．．裂缝是完全可以控制的。超长结构无缝技术的技术难点在于温度场的有效建立，温度应力区域的确定等等。因此，要控制超长混凝土结构裂缝．我们就不得不研究温度场和温度应力。     

大体积混凝土结构温度效应及收缩应力精细有限元分析

为了研究大体积混混凝土结构的温度效应及温度收缩应力,结合武汉市某住宅楼工程筏板基础底板,运用有限元软件ANSYS对三维瞬态温度场及温度收缩应力进行数值模拟分析,分别模拟了武汉市冬夏季该筏板基础底板的瞬态温度场及温度收缩应力,以及不同厚度的混凝土筏板基础在混凝土浇筑过程中冬夏季混凝土开裂情况.结果表明:冬季混凝土浇筑第四天,混凝土筏板基础上表面混凝土主拉应力大于混凝土抗拉强度,导致混凝土开裂;夏季混凝土筏板基础由于混凝土表面最大主拉应力小于混凝土抗拉强度,混凝土不会开裂.     

超长钢筋混凝土结构膨胀加强带无缝设计

通过对超长混凝土结构的温度应力的分析研究,提出了超长混凝土结构膨胀加强带的数量和膨胀剂掺量之间以及加强带位置的定性计算公式,并通过实际工程论证了上述方法的可行性,为工程设计人员提供了借鉴。     

钢-混凝土连续结合梁的温度效应

在静定钢-混凝土结合梁温度响应的基础上,求出了单跨超静定结合梁的劲度系数和温度变化时的固端弯矩;根据力矩分配法,并考虑混凝土的受拉区开裂而不能承载的特点,分析了连续结合梁在温度作用下的响应.以京沪高速铁路三跨钢-混凝土连续结合梁为例,计算了在存在温度梯度、温差和骤然降温时的应力、挠度及剪力钉的受力情况.研究结果表明:当混凝土的温度变化大于钢梁的温度变化时,混凝土中的应力均为压应力,钢梁中的应力均为拉应力;当温度变化较大时,连续结合梁将产生不容忽视的应力;在计算连续结合梁的温度响应时若设钢和混凝土的线膨胀系数相等,则会产生较大的误差.