复杂超长混凝土楼板温度应力分析.pdf

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1、复杂超长混凝土楼板温度应力分析■王勤刘伟[摘要]钢筋混凝土结构受外界环境温度变化的影响时会()t材料采用线弹性体系，并将钢筋混凝土材料视为各yT(2)产生温度变形，由于受到边界条件的约束，结构中会产生y向同性材料。建立整体模型如图1所示。分析时不c温度应力。在进行复杂超长钢筋混凝土楼板设计时，需要考虑结构自重和外荷载的影响，仅分析温度作用对5考虑温度作用的影响。某大型商业综合体由于其楼板超长其中，c110C为混凝土的温度线膨胀系结构应力的影响。且存在大开洞，为复杂混凝土楼板结构，本文基于有限元数。分析软件，主要讨论该楼板在温度作

2、用下的温度应力分布本文考虑工程结构受温度作用影响最不利阶段特性，并提出可行的技术应对措施。为混凝土浇筑至外围护施工阶段，对该阶段进行温度效应分析。此阶段按半年时间考虑，即t180d，[关键词]混凝土楼板温度应力有限元后浇带预应力混凝土的收缩量y(180)为：40.011804y(180)3.24101.0(1e)=2.7010(3)一、引言则混凝土收缩当量温差为：超长混凝土结构的温度应力分析问题近年来不()t断引起结构工程师的重视。但是温度效应荷载的取Ty27C(4)图1基于MIDASGEN整体模型图y值和施

3、加方法，规范中尚未给出明确的规定，大多c该结构在综合温度作用下整体变形如图2所是通过概念设计解决温度应力问题。本文针对某典2.季节温差示。从分析结果来看，在温度作用下，结构发生明型的超长复杂混凝土楼盖结构，采用有限元软件分季节温差指结构合拢或形成约束阶段的施工期显的整体收缩变形。可以看出，结构变形从底层到析其温度应力问题，并讨论设置后浇带和施加预应温度和后期各阶段期间温度之间的差值，为结构的顶层是逐渐变大的，并且在顶层出现最大变形，其力等方法的有效性，对超长复杂混凝土结构的温度平均温度变化，由缓慢的气候变化所致。季节温差位移值达到7.53mm。这

4、主要是因为层高越高，结应力问题的分析具有一定的参考价值。由下式(5)计算：构的抗侧向刚度越小，所受到的约束也越小，因而二、工程概况TsTs,max(Ts,min)Ts,0变形越大。从整体来看，结构纵向变形大于横向变(5)本工程为地上6层、地下2层的少墙框架结构，形。其中，Ts,max，Ts,min分别为结构在各阶段最高地面以上东西向长159.6m，南北向长79.8m，楼平均温度和最低平均温度，Ts,0为结构合拢或形成内设多个不规则中庭，两方向均不设结构缝，超出约束时的平均温度。了《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)中关于根据《建

5、筑结构荷载规范》(GB50009-2012)，伸缩缝最大间距55m的规定。标准柱网8.4m×合肥地区50年重现期的月平均最高气温为37℃，8.4m，建筑总高度33.0m，一层层高为6.0m，标月平均最低气温为-6℃。考虑混凝土浇筑入模温度准层层高5.4m，因中庭、溜冰场、影院、入口、为10℃，取最不利季节温差为降温16℃。下沉广场等抽柱，使得部分柱网大（跨度9～25.2m）3.温度作用影响系数图2结构整体收缩变形且不对齐较零乱。本文认为该结构楼板受温度效应对于钢筋混凝土结构来说，温度作用对于结构在综合温度作用下该结构混凝土楼板的温度应影响较大，有必

6、要进行温度应力的计算和分析。内力的影响是多方面的，需要考虑多种因素的综合力分布如图3、图4所示。从分析结果来看，在温三、温度作用影响。本文主要考虑应力松弛和刚度折减对楼板温度作用下，楼板中的温度应力大部分达到了2.82～由于外部环境变化引起的温度变化非常复杂，度应力计算的影响。3.91MPa。同时，由于楼板存在不规则大开洞，造影响因素很多，难以准确描述。而混凝土结构中的（1）应力松弛系数成楼板不连续，存在应力集中现象，在局部应力峰裂缝大多为混凝土收缩和温度应力共同作用下产生由于材料非线性，混凝土存在徐变现象，与时值超出5MPa。可以看到，在温度应力

7、作用下，楼的，因此本文主要考虑混凝土收缩引起的当量温差间量有关。由于徐变的存在，混凝土约束构件的内板中的温度应力远远超出混凝土的抗拉强度标准值和季节温差变化对楼板应力的影响。力随时间的延长而逐渐减小，即应力松弛现象。对(C35，2.20MPa)，因此如不采取有效措施，楼板极1.混凝土收缩当量温差于结构温度作用，由于是一个与时间有关的缓慢的易在温度作用下开裂，产生裂缝，影响结构的正常混凝土浇筑后由于水分的蒸发会发生体积收缩变化过程，因此需要考虑徐变对楼板温度应力的松使用，造成安全隐患和经济损失。变形，从而在混凝土内部产生应力。由于混凝土的弛影响。由于

8、弹性连续性假定，可将计算温度应力收缩受温度影响，因此在考虑温度作用下混凝土应值乘以应力松弛系数来修正计算结果。应力松弛系力