超長混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫分析與控制研究.pdf

1、近幾年，我國經(jīng)濟飛速向前發(fā)展，建筑技術(shù)水平也不斷提高，大型的公共建筑和工業(yè)建筑如雨后春筍般層出不窮。為了滿足建筑的使用功能和結(jié)構(gòu)的整體性，通常減少這些建筑溫度伸縮縫的設(shè)置數(shù)量甚至不設(shè)溫度伸縮縫，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的實際長度遠遠超出我國現(xiàn)行規(guī)范中規(guī)定的伸縮縫限值，超長混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)運而生。對于超長混凝土結(jié)構(gòu)，必須考慮溫度效應(yīng)的影響，它是引起溫度裂縫的主要原因。所以研究超長混凝土結(jié)構(gòu)的溫度效應(yīng)問題及其溫度裂縫的控制措施具有非常重要的意義。
　

2、　本文利用有限元分析軟件MIDAS/Gen分別對超長混凝土框架結(jié)構(gòu)在不采取任何抗裂措施和設(shè)置膨脹加強帶時的溫度效應(yīng)兩種情況進行分析、對比，主要研究工作如下：
　　(1)利用MIDAS/Gen建立了不采取任何抗裂措施時超長混凝土框架結(jié)構(gòu)的有限元模型，并分析了該結(jié)構(gòu)在最不利溫度荷載作用下的溫度效應(yīng)，總結(jié)出它的變形特性和內(nèi)力分布情況：在高度方向上，超長混凝土框架結(jié)構(gòu)的溫度變形遵循底層的變形最小，隨著樓層的增加，變形逐漸增大，在頂層變形達

3、到最大值的規(guī)律；溫度內(nèi)力遵循底層內(nèi)力最大，隨著樓層的增加，溫度內(nèi)力不斷減小的規(guī)律。在水平方向上，超長混凝土框架結(jié)構(gòu)的溫度變形遵循中軸線處變形最小，隨著與中軸線距離的增加，變形逐漸增大，在縱向外端部變形達到最大值的規(guī)律；板的溫度應(yīng)力遵循中軸線處應(yīng)力最大，隨著與中軸線距離的增加，應(yīng)力逐漸減小的規(guī)律，但應(yīng)注意平面不規(guī)則處，易產(chǎn)生應(yīng)力集中。
　　(2)利用MIDAS/Gen建立了設(shè)置膨脹加強帶時超長混凝土框架結(jié)構(gòu)的有限元模型，分析了在采用

4、四種不同限制膨脹率的膨脹加強帶時該結(jié)構(gòu)的溫度效應(yīng)，并與不采取任何抗裂措施時結(jié)構(gòu)的溫度效應(yīng)進行比較，結(jié)果表明：不論超長混凝土框架結(jié)構(gòu)是否設(shè)置膨脹加強帶，結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)力分布規(guī)律基本相同；設(shè)置膨脹加強帶以后，結(jié)構(gòu)的溫度效應(yīng)均有所降低，且隨著限制膨脹率的增大，溫度效應(yīng)的減小幅度增大。
　　除此之外，膨脹加強帶到結(jié)構(gòu)變形不動點區(qū)域內(nèi)對板的溫度應(yīng)力影響比較大，而結(jié)構(gòu)端部到膨脹加強帶區(qū)域內(nèi)影響很小。因此在確定膨脹加強帶的位置的時候，應(yīng)選擇板溫度