帶多塔樓雙向超長結(jié)構(gòu)考慮混凝土收縮和降溫作用的應(yīng)力分析及裂縫控制研究.pdf

1、隨著城市建設(shè)的加快，土地資源緊張，土地成本在建設(shè)工程中越來越高，結(jié)構(gòu)在向地上發(fā)展的同時(shí)，也在加速向下發(fā)展，開發(fā)地下空間。地下空間由于使用功能的需求，往往相互聯(lián)通。在兩個(gè)方向均超過了《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的伸縮縫間距，形成了雙向超長結(jié)構(gòu)，該類結(jié)構(gòu)多為框架結(jié)構(gòu)。上部結(jié)構(gòu)常建有多高層獨(dú)棟或者多棟塔樓（通常為剪力墻結(jié)構(gòu)），自然形成了帶塔樓的雙向超長結(jié)構(gòu)，比如大型的小區(qū)，商業(yè)綜合體等。由于防水等使用功能的要求，該類結(jié)構(gòu)在地下空間往往不設(shè)置結(jié)構(gòu)

2、伸縮縫。在結(jié)構(gòu)降溫和混凝土自收縮（后文簡稱綜合降溫）的作用下，在該類結(jié)構(gòu)構(gòu)件中會(huì)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。因此，對(duì)該類結(jié)構(gòu)在溫度和混凝土自收縮作用下的應(yīng)力分布規(guī)律和抗裂措施進(jìn)行研究，具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。
　　本文以長沙中建梅溪湖項(xiàng)目為研究背景，基于有限元軟件Sap2000，對(duì)不帶塔樓的規(guī)則雙向超長結(jié)構(gòu)、獨(dú)立塔樓（無裙樓，下同）、獨(dú)立塔樓位于雙向超長結(jié)構(gòu)端部或中部、帶有22棟塔樓的雙向超長結(jié)構(gòu)（塔樓均為剪力墻結(jié)構(gòu)，雙向超

3、長結(jié)構(gòu)均為框架結(jié)構(gòu)）進(jìn)行了有限元模擬分析。分別研究了每個(gè)結(jié)構(gòu)的變形和內(nèi)力分布規(guī)律。然后對(duì)比帶塔樓的雙向超長結(jié)構(gòu)與不帶塔樓的雙向超長結(jié)構(gòu)的變形與內(nèi)力，對(duì)比帶塔樓的雙向超長結(jié)構(gòu)與獨(dú)立塔樓的變形與內(nèi)力。最后，對(duì)長沙中建梅溪湖項(xiàng)目的裂縫控制措施進(jìn)行了模擬分析，并提出了裂縫控制建議措施。通過本文研究得出如下結(jié)論：
　?、侏?dú)立塔樓在降溫作用下的水平方向溫度應(yīng)力主要集中于剪力墻與基礎(chǔ)相連部位和剪力墻與一層樓板相連接部位，樓板的變形與水平應(yīng)力內(nèi)力

4、主要集中于一、二層。
　?、诋?dāng)塔樓布置于超長結(jié)構(gòu)端部時(shí)，與無塔樓的雙向超長結(jié)構(gòu)相比（本段后文均與塔樓雙向超長結(jié)構(gòu)相比），塔樓相較于框架柱有很大的抗側(cè)剛度，雙向超長結(jié)構(gòu)變形不動(dòng)點(diǎn)會(huì)向塔樓移動(dòng)，明顯減小塔樓附近大底盤框架側(cè)向位移，少量增加雙向超長結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)端的柱頂位移。增加整個(gè)框架梁和板的內(nèi)力，同時(shí)減小塔樓附近的框架柱內(nèi)力。框架大底盤對(duì)塔樓的影響區(qū)域主要集中于大底盤屋面層與塔樓相交部位，塔樓剪力墻的底部的水平拉應(yīng)力最大，為最容易開裂區(qū)域。

5、
　?、郦?dú)立塔樓布置于結(jié)構(gòu)中部時(shí)，塔樓對(duì)雙向超長結(jié)構(gòu)的影響不大。塔樓會(huì)增加與其相連兩跨以內(nèi)的梁端彎矩，樓板縱向應(yīng)力最大值，位于塔樓橫向兩側(cè)，樓板橫向應(yīng)力最大值位于塔樓縱向兩側(cè)，雙向超長結(jié)構(gòu)對(duì)剪力墻的影響很小。
　?、芩窃陔p向超長結(jié)構(gòu)以上部位的樓層層數(shù)對(duì)雙向超長結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力影響不大，當(dāng)塔樓超出雙向超長結(jié)構(gòu)4層時(shí)，可忽略塔樓層數(shù)改變對(duì)結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力的影響。
　?、蓦p向超長結(jié)構(gòu)在布置塔樓以后，柱頂位移和柱端彎矩大幅降低。由