大型地下无伸缩缝混凝土结构温度应力分析

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1、？－‘＊－－－‘．ｎ．－：－．．■＇：ｙ．ｙ７．犬拔－大學ＤＡＬＩＡＮＬＭＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣｍＯＬＯＧＹ硕士享位论文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ——Ｉ＜ｏＩ大型地下无伸缩缝混凝土结构温度应力分析Ｘｌ学科专业ｉｆ作者姓名李宏奎指导教师呈承強—數授２０５答辩日期１＾Ｍ？ｒ？－硕士学位论文大型地下无伸縮缝混凝土结构温度应力分析ＴｈｅｒｍａｌＳｔｒｅｓｓＡｎａｌｓｉｓｏｆＬａｒｅＵｎｄｅｒｒｏｕｎｄＣｏｎｃ

2、ｒｅｔｅｙｇｇＳｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈｏｕｔＥｘａｎｓｉｏｎＪｏｉｎｔｓｐ作者姓名：李宏奎学科、专业：工程力学学号：２１２０３０１９指导教师：吴承伟教授完成日期：２０１５年５月犬遠嫂工大摩ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中巳经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使

3、用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均巳在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：激落＾丨作者签名：名象日期：＞／年／月１日巧—？士学位论文．大连理工大学硕．摘要根据我国钢筋混凝土结构设计规范，大型钢筋混凝土结构必须分段留有伸缩缝。然而，伸缩缝的存在不仅给工程设计和施工带来许多困难、增加施工成本、降低了结构的抗震和防火能力等，而且使用维护成本也陆然增加。同时伸缩缝设计或施工不当会降低结构的安全性能及寿命，近。因此年来工程中不断探索超出规范限制的大型

4、无伸缩缝混‘凝土结构，其具有设计简单、施工方便、维护成本低等优点。但是，当无伸缩缝混凝土，结构中温度发生变化时由于缺少伸缩缝的热应力释放作用，温度应力可能会使结构出现裂纹甚至导致破坏。本文针对深圳某大型地下无伸缩缝混凝土结构长度约为１０００ｍ，（最大宽度达８１ｍ，利用有限元方法，计算温度场和温度应力，分析结构的安全性，探）宄大型地下无伸缩缝混凝土结构设计的理论基础。大型地下无伸缩缝混凝土结构在上层盖土未回填之前，上表面直接暴露于阳光照射下，此时温度变化最大，使得结构温度应力变化也最大。基于此，考虑ｉ；季和冬季两种极端温度变

5、化情况，计算结构的温度场，、温度应力并进行疲劳寿命估计。首先进行了，发现无论在夏季还是冬季两种温度条件下，距离表面０４ｍ范围内，温度温度场分析．随时间变化较明显；距离表面０．４ｍ范围外，温度变化并不明显，趋于常值。其次，计算分析了结构的温度应力，由于混凝土属于脆性材料，研究和比较了主应力变化规律。：．重点研宄了温度变化最明显的顶层混凝土结构。发现（１）夏季时，上表面白天温度达－到最高（７，）冬季时，上表面夜间温度（ｒＣ）第三主应力（１２．５ＭＰａ）绝对值最大；（２°２Ｃ一达最低值（１）时，拉应力最大，第主应力可达２．８ＭＰａ。最后，

6、对结构进行了疲１１２－劳寿命估计，天；冬季承受拉。夏季承受交变压应力作用下结构疲劳寿命至少为压交变载荷，结构的疲劳寿命较低，约为８７天。研宄发现，大型地下混凝土结构在上层回填土没有回填之前结构承受的温度应力最大：（１）。主要结论为夏季温度应力以：，并随深度增加而减小，此时结构比较安全压应力为主；冬季温度应力以拉应力为主，并且当温度较低时，拉应力较大，容易引起表面裂纹，因此，对于冬季温度较低的时段，要注意结构的保暖；（２）对比结构不同位置的应力值，可以发现在尺寸变化以及拐角较集中的区域，应力偏大，因此，在结构的设计时，尽量避免尺寸

7、突变以及拐角过于集中；（３）若结构能够安全度过上层盖土回填之前的时段，对于大型地下无伸缩缝混凝土结一构而言，不设伸缩缝或者减少伸缩缝的设计是，是完全可行的项大胆的创新举措。关键词：地下混凝土结构温度场温度应力劳寿命；无伸缩缝；；；疲－－Ｉ大连理工大学硕士学位论文ＴｈｅｒｍａｌＳｔｒｅｓｓＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＬａｒｇｅＵｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄＣｏｎｃｒｅｔｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈｏｕｔＥｘａｎｓｉｏｎＪｏｉｎｔｓｐＡｂｓｔｒａｃｔＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏＣｈｉｎｅｓｅＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ

8、ｆｏｒＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＤｅｓｉｇｎｏｆＲｅｉｎｆｏｒｃ