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1、港口科技·港口建设超长建筑结构温度应力分析夏云峰(上海中交水运设计研究有限公司,上海200092)摘要:以郑州第二长途电信枢纽工程为例,对超长建筑结构进行整体有限元建模。针对7种不同类型温度荷载的特点,利用有限元分析程序ANSYS计算。给出了结构整体变形特点、结构中各种构件(梁、楼板、柱子及剪力墙)的温度内力变化范围以及分布规律。通过比较得出超长建筑在各种温度作用下的最不利工况。可为超长建筑结构考虑温度作用进行设计和施工提供参考。关键词:建筑超长建筑物温度荷载温度应力StudyontheTemperatureStressofSuper-LengthBuildingXiaYu
2、nfeng(ShanghaiZhongjiaoWaterTransportationDesignInstituteCo.,Ltd.,Shanghai200092)Abstract:TakingtheSecondLongDistanceTelecommunicationHubProjectofZhengzhouforanexample,thispapermakesmodelsofsolidfiniteelementtosuper-lengthbuilding.Accord2ingtocharacteristicsoftemperatureloadof7differenttyp
3、esandusingtheANSYSfiniteele2mentsanalysisprogram,itconcludesthecharacteristicsoftheintegralstructuraldeformation,thescopeanddistributionofthermalinnerforceofdifferentcomponents,suchasbeam,floorslab,pillarandshearwall.Aftercontrasting,itsumsuptheworseworkingconditionforsuper-lengthbuildingu
4、nderdifferenttemperatures,whichcouldprovidereferencestothedesignandconstructionofsuper-lengthbuildingbyconsideringtemperatureactions.Keywords:constructionsuper-lengthbuildingtemperatureloadtemperaturestress建筑工程中,混凝土结构的裂缝较为普遍,类型1超长高层建筑结构温度问题有限元建模研究也很多,按成因可归结为由外荷和变形引起的两大类裂缝。其中由混凝土收缩和温度变形引起的收
5、缩结合工程实例,分析建筑结构各个阶段温度裂缝和温度裂缝,以及由这两种变形共同引起的温作用的特点,完善温度作用和温差取值的计算原度收缩裂缝,则是实际工程中最常见的裂缝。随着则,并选出在工程设计中起控制作用的温差取值,建筑向大型化和多功能发展,超长(即超过温度伸缩方便设计采用。根据实际情况建立超长建筑结构缝间距)高层或大柱网建筑不断出现。对超长结构的有限元分析模型,采用有限元分析程序ANSYS的温度变形与温度应力,若在结构设计中处理不当,有限元计算程序,进行结构整体分析。将使结构产生裂损,严重影响建筑结构的正常使用。郑州第二长途电信枢纽工程主体为超长高层[1]我国的建筑结构设计
6、规范中不考虑温度作用,只建筑结构。主楼地下1层,地上主体19层。19做构造处理。因此,温度应力是超长建筑结构设计层之上局部突起2层。柱网9.6×12m,主体结构中的重要研究课题之一。东西长134m。由于功能要求建筑中间不设缝,南·10·港口科技·港口建设北长24m,高100.8m,采用框架—剪力墙。两侧工况6:夏季昼夜更替引起的气温周期性变化。2筒体结构体系,建筑面积约69000m。根据该建外围构件外表面温度下降,内部构件温度不变。筑各种构件的承力特点和几何特征,选择合适的工况7:夏季日照温差引起向阳面外围构件有限单元对实际结构进行有限元离散及模拟,见外表面温度升高。背阳面
7、的外围构件计算温度不下图1。其中梁、柱构件采用三维空间梁单元来变,内部构件温度保持不变。模拟,楼板、剪力墙和筒体均选用四节点矩形薄板3温度应力计算及其分析单元模拟,在无法实现四节点矩形单元的位置可采用三角形或不规则四边形单元模拟。分别对7种工况进行了温度应力计算,将部分构件温度内力或应力计算结果列于表1中。表中应力值为正表示拉应力,反之为压应力。3.1梁在各种温度工况作用下,建筑底层的梁轴力最大,且最大轴力均出现在纵向轴线最长的边轴内。随着楼层位置升高,梁受到来自于底部基础的约束作用逐渐减小,从而导致梁轴力迅速下降
