砌體結構溫度裂縫機理與抗裂概念設計.pdf

1、砌體結構是目前我國住宅建筑的主要結構形式之一,溫度裂縫問題是其常見而又亟待解決的問題,基于此,本文對砌體結構溫度場進行了現場實測與仿真分析、探討了砌體結構溫度應力計算方法,并在此基礎上研究了基于溫度效應的砌體結構抗裂概念設計方法.國內外專家、學者對砌體結構的溫度裂縫問題進行了大量的科學研究,提出了不同觀點,但基本上僅局限于砌體結構溫度裂縫的定性分析,還缺乏深入系統(tǒng)的研究,主要體現在以下幾個方面;(1)對砌體結構的溫度作用缺乏必要的、足夠

2、的現場實測資料;(2)溫度應力的計算理論還不完善,剪應力法、放松法等溫度應力的簡化計算方法均存在一定的局限性;(3)國內至今仍沒有一套關于砌體結構溫度裂縫計算及其構造的規(guī)范化要求,《砌體結構設計規(guī)范》(GB50003-2001)關于砌體結構的抗裂措施也存在一定的局限性.本文主要進行了以下幾個方面的工作:(1)探討了砌體結構溫度裂縫的產生機理,總結歸納了常見砌體結構溫度裂縫類型;(2)對砌體結構墻體與屋面板的溫度場進行了現場實測;(3)對

3、砌體結構溫度場進行了仿真分析,并與實測數據進行了對比分析;(4)研究了砌體結構溫度應力的有限元計算方法;(5)針對一工程實例,計算分析了其溫度應力分布規(guī)律和特點;(6)砌體結構的溫度應力不僅與溫度有關,還與結構的約束程度、結構的型式、尺寸等因素有關;(7)從材料、構造措施、施工等幾個方面出發(fā),研究了基于溫度效應的砌體建筑的抗裂結構概念設計方法.在上述研究工作基礎上得到了一些重要成果:(1)得到了砌體結構墻體與屋面板隨時間的溫度場變化規(guī)律

4、,溫度場的仿真分析結果與實測結果在趨勢上一致;(2)設置保溫隔熱層時,混凝土屋面板沿厚度方向溫度變化較小,不設時較大;(3)溫度裂縫的出現位置可根據結構溫度應力的分布圖來判斷.當升溫膨脹時結構頂層端部的剪應力較大,最易發(fā)生裂縫;在縱墻中部的水平正應力σx較大,此處時有通長裂縫產生.屋面板四周和縱墻端部兩開間頂上兩層、山墻或是端部開間門窗洞口角部的拉應力均較大,頂層墻體和邊部內、橫縱墻與圈梁的接觸面上的剪應力較大,在這些部位容易產生裂縫;