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《超长地下室混凝土结构温度应力分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2009年05月沈阳建筑大学学报(自然科学版)May2009第25卷第3期JournalofShenyangJianzhuUniversity(NaturalScience)Vol.25,No.3文章编号:1671-2021(2009)03-0437-05超长地下室混凝土结构温度应力分析1121334王强,尹润杰,刘桂玲,刘明,张毅斌,张前国,荣秀芳(1沈阳建筑大学土木工程学院,辽宁沈阳110168;2上海市安全生产科学研究所,上海200233;3辽宁省建筑设计研究院,辽宁沈阳110005;4辽宁金海建筑设计研究院有限公司,辽
2、宁丹东118000)摘要:目的分析沈阳某超长地下室混凝土结构的温度应力,给出有效的抗裂措施,实现地下室结构的无缝设计.方法利用相关理论对混凝土膨胀、水化热、收缩和环境温度变化等温度作用进行计算,采用ABAQUS有限元程序对地下室结构在总温差作用下的温度应力进行分析,探讨设置与不设置后浇膨胀加强带两种情况下地下室底板、顶板和外墙温度应力的大小和分布.结果未设置后浇膨胀加强带的地下室施工一阶段的温度应力较大,设置后浇膨胀加强带后温度应力有了明显地减小;拐角、洞边以及洞口与洞口之间较窄等部位应力集中现象显著.结论通过合理设置后浇膨胀加强带和温度钢筋
3、,采用补偿收缩混凝土及在环境温差、材料、混凝土生产技术和施工等角度做好控制,本超长地下室可不设置伸缩缝.关键词:超长地下室混凝土结构;温度应力;抗裂;有限元;后浇膨胀加强带中图分类号:TU375文献标志码:A物不断出现,超长钢筋混凝土结构由于温度等因0引言素引起的开裂在工程界受到相当的重视.国内外超长钢筋混凝土结构指结构单元长度超过了诸多学者对混凝土结构温度应力的计算、裂缝发[1-6]规范所规定的钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距的展及裂缝控制等进行深入研究.目前,工程中结构.混凝土结构设计规范GB50010-2002对超长结构的
4、抗裂研究主要是基于文献[1]所提(下文简称规范)规定,一般钢筋混凝土结构伸理论进行定性分析.文献[7-9]利用有限元的方缩缝最大间距:现浇挡土墙、地下室墙壁等类结构法对实际工程进行温度作用分析,利用有限元的室内或土中为30m、露天为20m.同时,规范方法可对结构的温度应力问题进行较为细致的模规定:混凝土浇筑采用后浇带分段施工以及专门拟分析,但多数都采用整体分析,没有进行模拟施的预应力措施等,可适当增大伸缩缝间距.在实际工过程的连续分析.笔者利用有限元软件工程中,每加设一道或者多道伸缩缝,均会对结构ABAQUS对沈阳某超长地下室结构在混凝
5、土膨的立面外观效果、管道设备的安装以及防水、防胀、水化热、收缩和环境温度变化综合因素作用下风、保温等方面产生影响,取消伸缩缝的设计逐步温度应力进行连续分析.通过合理设置后浇膨胀被建筑设计人员所采用.要减少超长结构的伸缩加强带和温度钢筋,采用补偿收缩混凝土以及在缝设置甚至不设伸缩缝,在设计时需采取相应的环境温差、材料、混凝土技术和施工方面做好控措施,以消除对结构可能产生的不利影响.制,实现了无缝设计.结构产生裂缝的原因主要有3种:由外荷载1工程概况直接引起;结构次应力引起;变形变化引起.近年来,通过不断地探索研究以及工程实践,超长建筑沈阳某住宅
6、三期工程,位于浑河岸边,地下两收稿日期:2008-11-05基金项目:辽宁省教育厅基金项目(20060709);沈阳建筑大学省级重点实验室开放基金项目(JG-200611)作者简介:王强(1971),男,副教授,博士,主要从事工程结构抗震研究.438沈阳建筑大学学报(自然科学版)第25卷层,平面尺寸长宽=4184m323m,地下二地下二层墙体布置图见图1.本工程中采用平板层层高36m,地下一层层高39m.地上为7幢式筏形基础,持力层为砾砂.地下室为超长混凝土高层建筑,高层间距约18m,其中3幢为25层,4结构,业主要求不设置
7、伸缩缝,采取合理的设计及幢32层,每幢高层之间和前后部位为1层裙房,施工措施达到裂缝控制的目的.图1地下二层墙体布置图第三步从地下一层浇筑开始到地下一层浇2研究思路筑结束;混凝土在水化热、膨胀、收缩和环境温度变化第四步地下一层浇筑结束后延续一个月.的作用下都将产生温度应力.分析中将混凝土的施工第二阶段:从后浇膨胀加强带合拢到建膨胀和收缩作温度当量化,即将混凝土的膨胀值筑装修结束(未采暖,约1a时间).和收缩值除以其热膨胀系数,转化为膨胀当量温使用阶段:结构正式投入使用期间.差和收缩当量温差,与水化热温差和环境温差一3温度作用取值同考虑
8、.总温差即为这4种温差之和.在总温差作[1]用下结构产生的应力称为总的温度应力.研究确定地下室施工工期及周期为2008年笔者采用三个阶段对地下室结构总
