基于ANSYS的地下车库裂缝成因计算分析.pdf

《基于ANSYS的地下车库裂缝成因计算分析.pdf》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、四川建筑科学研究第39卷第3期144SichuanBuildingScience2013年6月基于ANSYS的地下车库裂缝成因计算分析彭建和，祝磊’(1．安徽省·淮委水利科学研究院，安徽蚌埠230002；2．安徽省建筑工程质量监督检测站，安徽合肥230088)摘要：针对地下车库的较为严重的裂缝问题，采用国内目前功能较强的ANSYS软件，建立地下车库底板一基础和基础连梁一地基土整体有限元模型，考虑地下水位、膨胀土含水量引起的土体膨胀、土体泊松比、基础沉降对地下车库底板的影响，并结合工程检测现状，找出了该工程出现裂缝的原因，为预防其他工程出现类似问题提供成功的借鉴。关键词：地下车库；裂缝；

2、有限元法；地下水；膨胀土中图分类号：TU443文献标志码：B文章编号：1008—1933(2013)03—144一o4弱且还有丰富地下水。地层分布自上而下依次为：0引言①层杂填土；②层粉质粘土；③粘土；④层粘土。目前，有限单元法、有限差分法等能处理复杂1．2结构布置边界和求解高度非线性问题的数值方法广泛应用于地下停车场基本形状为圆形，底板下部基础连水工结构应力应变分析和开裂分析中。近年来，有梁主要由环向圈梁和径向连梁组成，柱下独立基础限单元法能较精确地分析混凝土结构从加载到破坏与基础连梁及底板直接相连。底板厚度除半径大于的全过程，从而确定结构的开裂荷载和破坏荷载等57．8m为400IB

3、m外，其余均为300mm。底板及基重要数据，并能对现有结构受损存在宏观裂缝的情础和基础连梁结构布置如图1所示。况下做性能评估，对裂缝的扩展特性进行描述和预测¨；采用有限元程序ANSYS对某电站厂房结构进行了静力计算，获得了厂房发电机层楼板混凝土构件应力和位移响应，计算分析了厂房发电机层楼板开裂的原因J。鉴此，本文选取大型通用有限元程序ANSYSL3刮对地下车库在运行条件下的静力进行分析，求解了地下车库承受运行工况下多种荷载共同作用时应变、应力和位移的响应，利用混凝土WillamandWamke开裂准则，计算分析了地下车库混凝土的开裂程度，为地下车库裂缝成因分析提供依据。1工程概况图1底

4、板及基础和基础连梁结构布置1．1场地工程地质条件工程所在场地地貌单元为丘陵岗地和坳沟，场2现场检测地主要以第四纪晚期更新纪(Q3)粘土为主，坳沟上部分有沉积年代较新的粉质粘土层，整个覆盖层厚2．1裂缝描述度约为28nl，下覆基岩强风化带厚度约7m。本工经普查，地下室柱及一层梁未发现裂缝。地下程所在场地原为农田，并包含一个鱼塘，土层较为软室墙体裂缝经剥开检查，为墙体表面搪粉层开裂。底板表面找平层裂缝开展较为普遍，以半径为44．657．8m之间开裂最为严重；裂缝基本呈径向收稿日期：2013-03-20作者简介：彭建和(1974一)，男，安徽太湖人，硕士，高级工程师，主或环向分布，且大多开裂

5、于底板的跨中部位；裂缝表要从事建设工程的检测、安全与事故鉴定等工作。面宽度大多数为0．05～0．2mm。E—mail．zhuleianhui@163．tom2013No．3彭建和，等：基于ANSYS的地下车库裂缝成因计算分析145经骑缝取芯检查，裂缝呈现为上宽下窄，14处3．2计算工况芯样中有12处为找坡层开裂，有2处裂缝延伸至底1)地下水位：分别计算1in、2m、3rn、4m、5m板结构层，从芯样表面看结构层裂缝宽度小于0．05水头压力。m／no2)膨胀土：考虑体积膨胀率、膨胀厚度及泊松2．2结构检测比不同取值下的组合。a)体积膨胀率分为1％、1)所抽检框架梁截面尺寸基本满足设计要求

6、，1．5％、3％．b)③粘土层膨胀厚度分为1．5rn、3rn、外观质量较好，构件无露筋、麻面、孔洞等外观缺陷。5m；C)③：粘土层的泊松比分为0．35、0．3、0．25、2)所检测地下室柱混凝土强度推定值为35．60．2。—44．5MPa，均满足设计强度等级C35的要求。所3．3基础沉降检测一层梁混凝土强度推定值为31．5—45．4MPa，基础承受上部结构传递来的荷载，基础发生一均满足设计强度等级C30的要求。定的沉降并连带底板沉降与地基产生挤压。对此，3)所检测地下室柱、框架梁的主筋配置均满足将上部结构荷载经过折算按150kN／m施加到基础设计要求，梁、柱加密区与非加密区箍筋配置基本

7、满顶面。足设计的要求。3．4模型说明2．3现场监测本工程中，底板、基础、连梁及土体均采用三维1)根据现场情况在地下车库外共布置3个水4节点四面体单元。其中③粘土层底部设置三向位监测孔，分别为1孔、2孔、3孔。通过一个雨季约束，③：粘土层四周边界设置水平面内约束。有的监测，l孔水位较底板底高3．38～4．15m，2孔限元模型如图2所示，整体有限元模型共有1037352水位较底板底高3．62～4．06m，3孔水位较底板底个单元。高2．81～3．78