溫度應力對鋼筋混凝土超長結構安全的綜合研究.pdf

1、近年來，隨著我國建筑業(yè)的飛速發(fā)展，出現了較多超長、超大的建筑物，這類建筑主要采用鋼筋混凝土結構，按現行混凝土設計規(guī)范，這類建筑須設置一道或多道伸縮縫。但由于建筑在防水和構造等方面的要求，設縫勢必會帶來不便。通常超長結構就是長度超過規(guī)范伸縮縫間距的結構。鋼筋混凝土超長結構大部分采用施加預應力、膨脹混凝土和設置膨脹加強帶等措施，不設或者少設伸縮縫。溫度應力是使混凝土超長結構開裂的主要原因之一，溫度應力超過混凝土的極限拉應力，結構便會發(fā)生開裂

2、，甚至影響到結構的正常使用，溫度應力是這類超長結構需要考慮的重要因素。我國《混凝土結構設計規(guī)范》的內力計算中，一般不考慮溫度對結構的效應，而只做構造處理。但設置伸縮縫又會帶來很多問題。因此，探討混凝土超長結構的溫度應力變化分布規(guī)律，為結構設計中溫度應力的分析提供合理的計算方法就顯得非常重要。 本文首先總結了近年來國內外混凝土溫度應力的研究現狀，探討了鋼筋混凝土的溫度特性，分析鋼筋混凝土超長結構溫度應力產生的各種原因。通過鋼筋混凝

3、土超長結構的線性分析及有限元理論分析，找出溫度應力的計算方法，再應用于一個實際鋼筋混凝土超長結構工程，采用ANSYS有限元分析軟件對其進行有限元分析(Finite Element Analysis)，得出結構的溫度應力分布規(guī)律和變化規(guī)律。 本文研究課題總體上分為三個部分：一、通過對鋼筋混凝土超長結構溫度應力產生原因的分析，得出和升溫荷載相對比，降溫荷載使混凝土處于更加不利的狀態(tài)，即降溫情況下混凝土收縮產生附加拉應力，使結構薄弱部

4、位產生而耐久性危害(如混凝土開裂、鋼筋銹蝕、滲漏水、加速混凝土風化等)。然后結合長沙地區(qū)的實際情況，得出基于ANSYS結構分析的計算溫差(降溫差)；二、采用線彈性理論對在降溫荷載及恒活荷載工況下實際工程超長結構進行分析，探討溫度應力對結構設計的影響及作用規(guī)律，即超長結構在使用階段承受驟變降溫荷載下的溫度作用的數值分析，得出在結構水平方向上，頂板拉應力較大的節(jié)點出現在梁和柱附近(框架節(jié)點處)，同時結構每跨跨中的梁下部節(jié)點出現較大拉應力；三