高層建筑結(jié)構(gòu)溫度內(nèi)力的計算

1、??社!?廿儼?#?”夕么%!!!??5!36!?56#Α6%Β=衛(wèi)ΧΕ!6Β=9Γ43!%7%97%Η6Γ%6光6?Ι?3?%3?61(1??3!76!78?3!?!:!??5!86!#Α?%Α!?#!5#??67%:!?37Α78?3!?!:!??5!6%?!%?#87!!?36?!!!%??3!5::?Ι?%Α!7::!%?78?3!!?#!5Λ#??67%:!?37Α??75??3!Μ!?6!?##7??#?%Α#7!?#?!:

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3、的影響就是其中一個方面。對于大跨度的結(jié)構(gòu)可以采用設(shè)置伸縮縫、施工后澆帶等方法以減小由于不同結(jié)構(gòu)或內(nèi)外表面的溫差而引起的伸縮差從而降低了溫度內(nèi)力。但是對于高層建筑一方面不可能在豎向上設(shè)置幾道伸縮縫?另一方面由于累積效應(yīng)豎向構(gòu)件間的溫差變形相當(dāng)可觀。例如根據(jù)有關(guān)資料Π#.內(nèi)外柱的溫差使整體結(jié)構(gòu)發(fā)生側(cè)移頂部位移甚至可以達到風(fēng)致位移的1鑄。解決溫度對高層建筑結(jié)構(gòu)的不利影響首先應(yīng)從結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)構(gòu)造上入手如選用較小橫截面的豎向構(gòu)件、采用對豎向構(gòu)件

4、約束較小的樓面結(jié)構(gòu)體系以及隔熱保溫性能較好的外飾面材料以減少室內(nèi)外溫差等其次才是確定構(gòu)件的溫度場算出相應(yīng)的溫0張高、金瑋為同濟大學(xué)結(jié)構(gòu)工程學(xué)院研究生盡?尹Θ!?似?#?%夕乞幾!!Θ&?(()??文獻綜述10.線性分布法困這種方法將計算所需知道的溫度作用以極簡單的形式表示。當(dāng)計算整體溫度內(nèi)力時取整體溫差如下Θ△99外一9內(nèi)?Ξ19外一9室?Ξ1無空調(diào)?有空調(diào)?1?式中9外9內(nèi)9室分別為室外、無空調(diào)時的室內(nèi)、有空調(diào)時的室內(nèi)的月平均氣溫。而

5、外表構(gòu)件內(nèi)外表面的局部溫差則取為△?一1△9。該方法假定溫度梯度是線性分布的且外表構(gòu)件的內(nèi)表面和整個結(jié)構(gòu)的內(nèi)部構(gòu)件等溫而9外望內(nèi)均由當(dāng)?shù)氐淖罾湓?、最熱月平均溫度給出。由于溫度分布的確定和外表溫度的取值均有近似運用該方法進行計算顯然具有一定的近似性。.整體溫度內(nèi)力高層建筑的豎向整體溫度內(nèi)力是由于不同的豎向構(gòu)件間的溫度變形差受到約束而引起的。這個問題對一般的多層建筑由于豎向變形小影響不明顯而常被忽略?但對于高層建筑、尤其是超高層建筑而言豎向

6、變形差的累積效應(yīng)使之不容忽視。為解決該問題國內(nèi)外工程界提出了一些實用的計算方法。最初的豎向構(gòu)件變形差后通過如上思路的迭代最終即可得出實際的變位差并在迭代過程中用彎矩分配法或角變位移法對每個節(jié)點進行彎矩分配。迭代法的步序因本文篇幅所限就不再贅述了有興趣者可以參閱文獻〔幻。迭代法用于對稱結(jié)構(gòu)、又不考慮太陽輻射對結(jié)構(gòu)正曬面的直接作用時是較為適用的計算方便收斂也快。但對我國的大部分南方地區(qū)而言起控制作用的溫差不是有風(fēng)而無日照時的內(nèi)高外低的溫差而

7、是考慮太陽輻射和室外氣溫綜合作用時內(nèi)低外高的溫差。此時結(jié)構(gòu)的正曬面和背曬面是具有相當(dāng)溫差的。因此即使是對稱的結(jié)構(gòu)作用的荷載也是不對稱的彎矩、剪力將因連接構(gòu)件的約束作用而依次傳遞、直到背曬面的外表構(gòu)件上。.1解析法Π0〕構(gòu)件的實際位移是被約束的變形和其自由位移的代數(shù)和Θ?0伴尸丁Ψ?Α內(nèi)‘犬’一。ΡΖ。Ζ二萬萬丁’“入’“入‘卜Κ?一△望‘一儀簫ΑΨΑΨ.?迭代法Π〕迭代法形成的思路是Θ內(nèi)外豎向構(gòu)件的豎向溫差將引起變形差而它們之間的連接構(gòu)

8、件又必然會對該變形差產(chǎn)生約束作用?約束的效果一方面在連接構(gòu)件中產(chǎn)生附加內(nèi)力而另一方面由于附加內(nèi)力的反作用則使內(nèi)外豎向構(gòu)件的變形差減小。變形差的減小又反過來減小了連接構(gòu)件中的附加內(nèi)力。如此反復(fù)循環(huán)當(dāng)前后兩次附加內(nèi)力的數(shù)值相等時計算所得的變形差即認(rèn)為是實際情況下的變形差。在假定自由豎向變位差作為式中試Ψ?是作用于內(nèi)豎向構(gòu)件上的剪力的等效分布約束力。在考慮邊界條件Θ#?基底無豎向位移1?頂點無約束可自由變形這兩個條件后就可求得內(nèi)外豎向構(gòu)件的豎