高层超长混凝土结构楼板温差收缩应力有限元分析.pdf
《高层超长混凝土结构楼板温差收缩应力有限元分析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高层超长混凝土结构楼板温差收缩应力有限元分析.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 3 7卷 第 1 2期 2 0 1 0年 1 2月 Vo 1 3 7, No 1 2 De c 2 O1 O 高层超 长 混凝 土 结构楼板 温 差 收 缩应 力有 限元分 析 虞秩正 陈鹏 ( 1 江西省 九江 市城 市规划 市政 设计 院 , 江西 九江 3 3 2 0 0 0; 2 江西省庐 山规 划建 筑设计 院 , 江 西 庐 山 3 3 2 9 0 0 ) 摘 要 主要利用大型通用有限元软件 A N S Y S对高层 超长混凝土结构 分别在年 温差作用下 和考虑施 进度与模拟 后浇带 的综合温差作用 下对楼板收缩效应进行分析 , 通过对两种工况作用 下板 的第 一主应力进行 比
2、较 , 得 出 设计 时可采用的年温差折减系数 , 以便于降低工程造价 。 关键词 高层超长混凝土结构; 有限元法 ; 年温差 ; 综合 温差 ; 温度折减系数 中 图分 类 号 T U3 7 5 2 文 献 标 志 码 A 文章 编 号 1 0 0 1 5 2 3 X( 2 0 1 0) 1 2 - 0 0 0 8 0 4 FI NI TE ELEM ENT ANALYS I S OF THE FLOOR S LAB TEM P E RATURE DI FFERENCE S HRI NKI NGSTRES S oF HI GH RI S E AND S UPER LoNG CoNCRETE
3、S TRUCTURE Yu Zh i z h e n g Ch e n Pe n g A b s t r a c t Ke y w o r d s I n t h e t h e s i s , h i g h r i s e a n d s up e r - l o n g s t r uc t u r e wi t h ANS YS u s i n g 3 D be a m a n d s h e l l e l e me nt i s a n a l y z e d Th e flo o r s l a b t e mpe r a t ur e di f f e r e n c e s
4、hr i n k i n g e ffe c t a c t e d b y a n nu a l t e mpe r a t u r e di f f e r e nc e, a nd t he c o mp r e h e n s i v e t e mp e r a t u r e u n d e r c o n s i d e r i ng t h e l at e p o ur e d ba nd a n d c o n s t r u c t i o n p r o g r e s s a r e emp h a s i z e d i n t hi s p a p e r C o
5、 mp a r e d w i t h ma j o r p r i n c i p a l s t r e s s o f f l o o r s l a b i n t w o k i n d o f o p e r a t i n g mo d e , t h e r e d u c t i o n f a c t o r o f t e mp e r a t u r e c a n be o bt a i n e d, S O i t c a n be a pp l i e d t o r e du c e t h e c o n s t r uc t i on c o s t hi
6、g h r i s e an d s u p e r l o n g c o n c r e t e s t r u c t u r e;f i ni t e e l e me nt me t h o d;a n n ua l t e mpe r a t u r e l o a d;c o mpr e h e ns i v e t e mpe r a t u r e l o a d; t e mp e r a t u r e r e d u c t i o n f a c t o r 由于考虑到建筑上的美观和结构 的整体性 , 高层超长建 筑往往不设或少设温度伸缩缝 , 致使通 长不设缝 的结
7、构长度 远远超出了混凝土结构设 计规范 规定 的限值 。然 而对 于 高层超长混凝土结构 , 混凝土综合温差混凝 土的干燥收 缩 产生 的等 效 温 差 和 季 节 性 温 差 两 者 之 和 所 产 生 的 温 度 应 力是 此 类 结 构 必须 考虑 的重 要 因 素 , 也 是 影 响混 凝 土 开 裂 的 主要原 因, 所 以对高层超 长混凝土结构楼板温差 收缩效应 的 研 究 就 具 有 重 要 的 意 义 。 1计 算 模 型 本 文 选取 一 典 型 高 层超 长框 架 结 构 , 其 建 筑 平 面 图如 图 1所 示 , 平 面 尺寸 为 l 1 7 6 m 5 0 4 m,
8、 每 层 层 高 4 2 m, 共 1 0 层 , 纵 向布 置 1 5根 柱 子 , 横 向 为 7根 梓 子 , 柱 距 均 为 8 4 m, 柱 截 面 尺 寸为 8 0 0 mm 8 0 0 mm; l至 1 0层 楼 盖 均 采 用 主 次 收 稿 日期 : 2 0 1 0 - 0 9 - 1 5 作者简介 : 虞秩正 ( 1 9 6 3 一 ) , 男 , 江 西九江人 , 毕业 于 江西工 学院 , 本 科 , 工 程 师 , 现 从 事 工 民 建设 计 作 。 8 梁体系 , 纵 横 向主 梁 间 距 为 8 4 m, 截 面 均 为 3 0 0 mm 8 0 0 m m,
9、在主梁的跨问布置井字次 梁, 次梁截 面为 2 5 0 m m 5 0 0 mm。1 至 1 0层楼板厚 均为 1 2 0 m m, 结 构整体采用 C 3 0 混 凝 土 浇 筑 而 成 , C 3 0混 凝 土 弹性 模 量 为 31 0 N mm , 考 虑配筋率 问题 , 所 采用 的 B E A M1 8 8单元 采用的弹性模 量为 3 2 6 3 5l 0 N m , 泊松 比取为 0 2 , 温 度 线膨 胀 系数 为 1 0 X l 0 一 o C, 使用 大 型通用 有限元 软件 A N S Y S计算结 构 的年 温 差 和综 合温 差 作 用 效 应 。 有 限元 模 型
10、 见 图 2。 2 高 层 超 长 混 凝 土 结构 季 节 性 温 差 和 年 温差 计 算 由 于 季节 变 化 、 太 阳辐 射 等 造 成 的 结 构 温 差 可 以分 为 两 类 : 一 类 是 局 部 温 差 外 表 构 件 自身 内 外 表 面 的 温 差 ; 另 一 类 是季 节 性 温 差 构 件 中 面所 经 历 的 温 差 。局 部 温 差 一 般 可通过施工覆盖措施予 以降低 , 且影响较小 。建筑从施 工 到 使 用 阶 段 , 结 构 构 件 所 经 历 的 季 节 性 温 差 影 响 较 大 , 是 引起 高 层 超 长 混凝 土结 构 开 裂 的 一 个 重 要
11、 原 因 , 需 要 予 以 分 析 , 季节性温差是 指结构从 混凝土浇筑到温度最低度点 的温 差 , 但 是很 多 T 程 设 计 时 不 能 预先 确 定 混 凝 土 浇 筑 的 时 间 , 发 开 术_ 三 技 e 筑 建_耋 第 3 7卷 虞秩正 , 等 : 高层超 长混凝土结构楼板 温差收缩应 力有 限元分析 第 1 2期 j !一 图 1建 筑 平 面 图 2有 限元 模 型 此时可取 使用期间结构 夏天 的最高 温度 与冬 天 的最 低温 度 差 值 作 为 年 温 差 , 即 : AT= T 一 T ( 1 ) 若仅 仅 只 考虑 施 工 阶 段 年 温 差 的对 结 构 的
12、影 响 , 则 上 式 年温差计 算公 式中的 指结构施工 阶段 的最高温 度 , 指 施 工 阶 段 的 最 低 温 度 , 本 文 中 的年 温 差 指 施 工 阶 段 的年 温 差。根据 温度数据可知 , 年温 差为 4 2 1 , 因此 结构 整体 承 受 一 4 2 1 的降温过程 。 3施 工 进 度 为 半 个 月 一 层 时结 构 的 综 合 温 差 计 算 3 1 配 筋混 凝 土 干 缩 应 变 的等 效 温 差 计 算 实际结构逐层生 成 , 不 同楼层 结构 在不 同的月 份生 成 , 考 虑 收 缩 徐 变 效 应 与 时 问 密 切 相 关 , 结 构 顶 层 施
13、工 时 , 底 层 结构 已经完成 了其混凝 土早期 收缩 徐变应变 , 所 以温差 收缩 效应 分析计算 时 , 结 构不 能一次 生成 , 等效 温差也 不能一 次 同量施加 , 而应随施工顺序 , 结构逐 层生成 , 这就是混凝 土干 燥 收 缩 效 应 计 算 的 施 工 模 拟 。 根据武汉理工大学 陈萌 的博 士论文 中配筋 混凝 土考 虑徐变影响的干缩应变计算公式有 : ( t ) = s ( t ) : 1 1 0 一 2 2 6 5 + 1 3 9 7 9 T 卢 t 卢 p , ( 2 ) 由于 计 算 数 据 较 多 , 而 且 大 量 计 算 是 相 似 的 , 可 自
14、行 编 制程 序计算 , 各层 按施工 进度计 算 出各 自的干燥 收缩应 变, 每一 层 干燥 收 缩应 变 除 以 温 度线 膨 胀 系 数 , 可 得 混 凝 土 收 缩 产生的等效温差。 3 2季 节性温差 的计算 以最 不利负温 差工况 为例说 明结 构在各 阶段的温差 取 值。以施工从温度最高 的 7月开始 , 负温差 为经历施工期 内 最低 气 温一 合 龙 温 度, 合 龙 温 差 取 当 月 的 平 均 温 度 。输 人 温差为已建楼 层在正在施工某楼 层其间 的降温 , 其实质 为连 续施 工 两 个楼 层 其 间 的 最 低 温度 之 差 , 也 即 已建 楼 层 在 某
15、 段 时间 内的继续降温值。 3 3 综 合 温差 分 别 按 施 工 进 度 计 算 出 收 缩 等 效 温 差 和 季 节 性 温 差 , 然 后相互叠加 , 得到综合温差 , 具体计算 过程此处 略 , 最后工 况 的 综 合 温 差 如 图 3所 示 , 图 中 已画 出第 4小 节 中 所讨 论 的 后 浇带设置与合龙问题。 一1 1 2 5 r _ _ _- 1 4 Z0 1 l 一 s 5_ s 刀 f I I l l j 砌 南 南 施工第一层 施工第二层 施工第三层 施工第四层 施工第五层 ( 台龙第一层 ) 图 3综合温差 l _ 8 _ 3 1 2 l I 1 7 3 6
16、 l l 4 2 4 5 l LL1 745 l 425 。 陶 合龙第八层合龙第九层 合龙第十层 9 第 1 2期 虞秩 正 , 等 : 高层 超 长 混凝 土 结 构楼 板 温 差收 缩 应 力 有 限 元 分析 第 3 7卷 需 要 说 明 的 是 图 3中 的 最 后 两 个 图 , 其 综 合 温 差 为 正 值 , 即结构整体升温 , 其原因为合龙第 九层 和合龙第十层时 , 时 间 已至 来年 的一 月 份 , 从 十 二 月 份 至 来 年 的 一 月 份 , 这 段 时间内平均温度是 升高的 , 因此带来 的输入温 差为正值 , 即 季节性温差为正值 , 所 以即使 收缩等效
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高层 超长 混凝土结构 楼板 温差 收缩 应力 有限元分析
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【super****30541】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【super****30541】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。