超長砼框架結構溫度裂縫及梁板變形協(xié)調研究.pdf

1、改革開放以來,國民經濟實力增強,建設力度增大,混凝土結構大規(guī)模使用于工業(yè)與民用建筑當中。在現(xiàn)代化建設的高速進程中,鋼筋混凝土結構的使用也趨向于復雜化和高層次化。大量大體積混凝土結構和超長混凝土結構涌現(xiàn)在了實際工程當中。與此同時大體積混凝土結構溫度裂縫和超長混凝土結構溫度裂縫問題也就產生了。超長混凝土結構作為大體積混凝土的結構中的一種,由于其結構過長,對溫度變化較為敏感,溫度效應明顯。本文針對超長混凝土框架結構進行溫度效應研究。超長混凝土

2、框架結構熱脹冷縮沿長邊方向的累積變形較大,變形受到內外約束,致使混凝土中產生應力,應力過大時形成裂縫。裂縫的產生將會給結構的耐久性帶來影響,裂縫過寬會影響建筑的正常使用,甚至給結構的安全帶來隱患。以往的研究都只針對板柱結構或將梁板結構簡化為板柱形式進行研究,且對梁板變形協(xié)調研究較少。本文在考慮梁作用的條件下對梁板框架結構進行溫度裂縫研究,并對梁板變形協(xié)調做了專門的探索。
　　本文在大體積混凝土溫度應力研究的基礎上,闡述了超長混凝土

3、結構的研究背景、意義及國內外研究現(xiàn)狀,對超長混凝土框架結構給出了定義;根據熱傳導基本原理論述了混凝土溫度應力理論,給出了超長混凝土框架結構溫度應力計算方法;介紹了混凝土裂縫的形成及擴展機理、混凝土溫差效應及裂縫控制等級。
　　本文在結構設計軟件PKPM進行結構設計的基礎上,應用有限元軟件ANSYS對超長混凝土框架結構進行實體建模,對其溫度應力及裂縫進行數(shù)值分析。以四種不同降溫差T和四種不同柱高度H來控制溫度變化和柱剛度變化,分析了

4、變化條件下結構整體變形、柱頂縱向水平位移情況、梁板溫度應力、框架柱溫度應力及節(jié)點區(qū)域溫度應力分布狀況,并進一步分析了各條件下結構的開裂程度和裂縫分布情況。
　　另外,本文將框架結構中的梁板單獨提出進行溫度變形協(xié)調研究,探索梁板溫度變形協(xié)調機理,推導了梁板變形協(xié)調引起的梁板內力平均值計算公式。分析了梁板接觸面復雜應力沿梁長度方向的分布規(guī)律。應用ANSYS對梁板變形協(xié)調進行仿真分析,得出梁板接觸面溫度應力分布規(guī)律及梁板內部應力的分布狀