超长混凝土结构温度应力分析与设计措施_赵楠

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1、第29卷第6期结构工程师Vol．29，No．62013年12月StructuralEngineersDec．2013超长混凝土结构温度应力分析与设计措施1，*2赵楠马凯(1．北京三磊建筑设计有限公司，北京100048;2．北京市建筑设计研究院有限公司，北京100045)摘要环境温差、混凝土收缩、徐变等是影响超长混凝土结构温度应力分布的主要因素，在核心筒等竖向刚度较大的区域会出现明显的应力集中现象，不利于控制结构裂缝。通过采用设置温度后浇带、控制混凝土入模温度及采用适当添加剂等技术措施，可以有效降低收缩应力，限制结构裂缝开展。关键词超长混凝土结构，收缩应

2、力，等效温差TemperatureStressAnalysisandControlPracticeonaLongSpanConcreteStructure1，*2ZHAONanMAKai(1．BeijingSunlayLtd．，Beijing100048，China;2．BeijingInstituteofArchitecturalDesign，Beijing100045，China)AbstractEnvironmenttemperaturedifference，concreteshrinkageandcreeparemajorfactorsthat

3、affectdis-tributionoftemperaturestressforlongspanconcretestructures．Itincreasesdifficultiesinstructuralcrackcon-trolsinceobviousstressconcentrationinareawithlargerverticalstiffnesssuchascoretubeoccurs．Bysettingthelatterpouringbelt，controllingcastingtemperatureofconcreteandusings

4、uitableadditives，shrinkagestresscanbereducedeffectively;andthedevelopmentofstructuralcrackcanbelimited．Keywordslongspanconcretestructure，shrinkagestress，equivalenttemperaturedifference土结构收缩和温度应力的一个有效手段，它可1引言以较好地控制混凝土的温度裂缝，但相对造价偏高。我国尽管已经出现了许多不设温度伸缩超长混凝土结构是指结构单元长度大大超过缝的超长混凝土结构工程，积

5、累了一定的实践经［1］《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)(以验，但理论研究却滞后于工程实践。本文结合实下简称《混凝土规范》)对混凝土结构的伸缩缝间际工程，对超长混凝土结构的设计措施进行了距规定的限值。规范建议，当采取低收缩混凝土探讨。材料、设置后浇、采用预应力措施等情况下可以适当增加结构单元长度。2工程概况目前我国建筑业新技术的不断发展，为解决收缩应力和温度应力问题提供了有利条件。如北京某办公楼，地下两层、地上三层，结构体设置温度后浇带、添加膨胀剂(如UEA)和施加系为框架—剪力墙，基础为平板式筏型基础。建预应力技术，前者体现了先“放”

6、后“抗”的思想，筑物平面尺寸约为32．1m×411．6m，地上设置后两种技术集中体现了“抗”的变形效应控制思防震缝，而地下部分由于建筑功能需求不能设置想。设置温度后浇带可以削减施工阶段的收缩伸缩缝，为整体地下室，因此长度方向远远大于和温度应力;添加膨胀剂可以比较明显地降低《混凝土规范》的要求，属于超长混凝土结构。结变形效应的应力峰值;预应力技术是解决混凝构平面示意图如图1所示。收稿日期:2013－04－15*联系作者，Email:zhaonan@snnlay．cn·设计方法研究··15·结构工程师第29卷第6期图1地下平面示意图(单位:m)Fig．1S

7、ketchofbasementlevel(Unit:m)计规范验算机械荷载作用下的裂缝时，当裂缝超过1mm以上时，钢筋应力早已达到屈服极限。而实测结果表明，有的温度裂缝即使达到7mm，钢筋应力也只有300MPa左右;在尚未出现裂缝的地方，钢筋应力一般只有20～30MPa，温度裂缝出现后，尽管裂缝宽度达到1～2mm，钢筋应力［2］也有100～200MPa。图2工程效果图(4)温度裂缝分为浅层裂缝、深层裂缝和贯Fig．2Ｒenderingofthebuilding穿性裂缝。区分这三种裂缝，对其温控标准和温本工程长度远远超出《混凝土规范》的规定，控措施有重要

8、的意义。对于浅层裂缝及深层裂需对混凝土拉应力问题进行重点分析研究。关键缝，温控标准主要是限制其