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超长混凝土结构温度应力分析
摘要:温度应力是超长混凝土框架结构需要考虑的重要问题。结合大石桥市某项目,介绍了混凝土结构温度荷载对建筑的影响,采用有限元软件MIDAS/,并提出了相应的措施。
关键词:超长钢筋混凝土结构;温度应力
0、引言
目前,为了满足生活工作需要,我面尺寸日益增大,形成了超长、超大建筑物。如果这类建筑物采用钢筋混凝土结构,为满足美观、防水、保温等建筑功能,故长度超过了GB50010―2010《混凝土结构设计规范》所规定的伸缩缝最大间距。因此,设计时必须认识超长结构的温度应力分布特点,才能做出合理的结构设计。本文利用MIDAS/,以得出符合力学原理与工程实际的超长结构解决方案及措施。
1、工程概况
×,其中含有三部分,中间为主楼,左右两侧各有裙房一个。主楼为地下一层,地上十六层的框架剪力墙混凝土结构,;两侧裙房与主楼设缝断开。,宽为24m,长度超过了GB50010―2010 《混凝土结构设计规范》所规定的伸缩缝最大间距。
为减小施工阶段解决混凝土收缩引起的温度应力,设置两条后浇带,间距在30m左右。故不考虑后浇带封闭前的温度应力影响。
2、温度作用取值
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根据建设单位工期及工程实际,2011年7月中旬开始基础施工,120天完成主体施工,即2011年11月底完成主体施工。预计:2012年4月中旬封闭后浇带。

施工阶段环境温度确定:本工程于2012年4月封闭后浇带,即建筑合拢,此时月平均温度为10℃。建筑合拢后于2012年11月采暖期开始前完成装修并投入使用。此阶段(4月~11月)月平均温度最低为2℃,最高为33℃,故降温温差最大为-8℃,升温温差最大为+23℃。

通过计算混凝土收缩量,以确定等效降温温差。计算公式如下:
3、温度应力有限元分析
、分析模型
楼板采用弹性板假定,梁、柱采用梁单元,墙、板及基础筏板采用板单元,。地下室内部竖向构件底部设为完全约束,地下室外墙根据地勘资料设置面弹簧刚度Cx=Cy= 50000KN/m3,C z=15000KN/m3,反映土对地下室的嵌固作用。
、梁板应力分析结果:
根据楼板的温度应力分析可知,降温温差在楼层内产生的X方向的应力比Y方向的应力大,其中一、二层较为明显;,;X、Y方向只在钢筋混凝土剪力墙、框架柱及楼板开洞附近局部存在较大的应力;层X向的梁绝大多数受拉,,剪力墙附近的梁(连梁)在X方向的温度应力较大,洞口附近X向梁以及X向边梁的应力较大,Y向的温度应力相对较小。
二层板内产生的温度应力较小,,其中拉应力占较大比例,,大部分为拉应力;二层梁温度应力较小,,剪力墙附近的梁(连梁)在X方向的温度应力较大,洞口附近X向梁