高层超长混凝土结构楼板温差收缩应力有限元分析

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1、第37卷第12期Vo1．37，No．122010年12月Dec．2O1O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332000；2．江西省庐山规划建筑设计院，江西庐山332900)[摘要]主要利用大型通用有限元软件ANSYS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建_耋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较，得出筑设计时可采用的年温差折减系数，以便于降低工程造价。e[关键词]高层超长混凝土结构；有限元法；

2、年温差；综合温差；温度折减系数技[中图分类号]TU375．2[文献标志码]A[文章编号]1001—523X(2010)12-0008—04术_三开FINITEELEMENTANALYSISOFTHEFLOORSLABTEMPE．发RATUREDIFFERENCESHRINKINGSTRESSoFHIGH．RISEANDSUPER．LoNGCoNCRETESTRUCTUREYuZhi—zhengChenPeng[Abstract]Inthethesis，high—riseandsuper-longstructurewithANS

3、YSusing3Dbeamandshellelementisanalyzed．Thefloorslabtemperaturedifferenceshrinkingefectactedbyannualtemperaturedifference，andthecomprehensivetemperatureunderconsideringthelatepouredbandandconstructionprogressareemphasizedinthispaper．Comparedwithmajorprincipalstressof

4、floorslabintwokindofoperatingmode，thereductionfactoroftemperaturecanbeobtained，SOitcanbeappliedtoreducetheconstructioncost．[Keywords]high．riseandsuper—longconcretestructure；finiteelementmethod；annualtemperatureload；comprehensivetemperatureload；temperaturereductionfa

5、ctor由于考虑到建筑上的美观和结构的整体性，高层超长建梁体系，纵横向主梁间距为8．4m，截面均为300mm×筑往往不设或少设温度伸缩缝，致使通长不设缝的结构长度800mm，在主梁的跨问布置井字次梁，次梁截面为250mm×远远超出了混凝土结构设计规范⋯规定的限值。然而对于500mm。1至10层楼板厚均为120mm，结构整体采用C30高层超长混凝土结构，混凝土综合温差——混凝土的干燥收混凝土浇筑而成，C30混凝土弹性模量为3×10N／mm，考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虑配筋率问题，所采用的BEAM188单

6、元采用的弹性模量为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3．2635×l0N／m，泊松比取为0．2，温度线膨胀系数为主要原因，所以对高层超长混凝土结构楼板温差收缩效应的1．0Xl0一／oC，使用大型通用有限元软件ANSYS计算结构的年温差和综合温差作用效应。有限元模型见图2。研究就具有重要的意义。1计算模型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本文选取一典型高层超长框架结构，其建筑平面图如图类：一类是局部温差——外表构件自身内外表面的温差；另1所示，平面尺寸为l

7、17．6m×50．4m，每层层高4．2m，共10层，纵向布置15根柱子，横向为7根梓子，柱距均为8．4m，一类是季节性温差——构件中面所经历的温差。局部温差柱截面尺寸为800mm×800mm；l至10层楼盖均采用主次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，是收稿日期：2010-09-15引起高层超长混凝土结构开裂的一个重要原因，需要予以分作者简介：虞秩正(1963一)，男，江西九江人，毕业于江西工学院，本析，季节性温差是指结构从混凝土浇筑到温度最低度点的温科，工程师

8、，现从事工民建设计作。差，但是很多T程设计时不能预先确定混凝土浇筑的时间，8第37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12期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，