超长混凝土结构温度应力分析.doc

超长混凝土结构温度应力分析.doc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，为了满足牛活工作需要，我国的大型公共建筑逐渐增多，由此 整个结构单体平面尺寸口益增大，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
本工程总尺寸为129. 4mX57. 8m,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。主楼高层部分长 为75. 6m,宽为24in,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。
2. 2坏境温度分析
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°Co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°C,最 高为33°C,故降温温差最大为-8°C,升温温差最大为+23°C。
3温度作用取值
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 外墙根据地勘资料设置面弹簧刚度Cx二Cy二50000KN/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；一层板内产生的X方向的 &, Y方向的应力最大为0. 4MPa； 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X方向的应力最大为0. 5MPa,其 中拉应力占较大比例，Y方向的应力最大为0. 15MPa,大部分为拉应力； 二层梁温度应力较小，其中X方向的拉应力最大为0. 8MPa,