浅谈温度应力对超长混凝土结构的影响.doc

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1、浅谈温度应力对超长混凝土结构的影响浅谈温度应力对超长混凝十•结构的影响摘要：近十几年来，随着我国经济的快速发展，人民对建筑的外观及使川功能更高的要求，在建筑过程屮，出现了越來越多的平血超长的结构，而根据国家结构的相关规范，平血尺寸超过55m即需要设置伸缩缝，如果严格按照规范要求对所有超长建筑设置伸缩缝，将会在很长程度上影响建筑美观及功能使用。而不设置伸缩缝，在温度效应的作用下，产生较人的温度收缩裂缝，从而影响建筑的使川年限。因此从实际角度岀发，需要我们结构丁程师在结构设计上，解决不设伸缩缝而带来的减少建筑使用年限问题，进而满

2、足超长建筑的功能使用需求。关键字：钢筋混凝土，超长建筑，温度应力，相应措施中图分类号：TU37文献标识码：A为了满足建筑功能的需要，越來越多的超长结构丿应运而生，不能设置伸缩缝就成为结构工穆师的需要血对的重要问题：既要满足建筑的使用功能要求，乂要保证结构使用及耐久性。根据温度皿力理论及相关资料,对温度应力作用进行初步的分析,并结合工程实践经验做出几点相应的措施。1温度裂缝的特点：混凝土在搅拌时产生水化反应，在水化反应的过程小，混凝土发生干缩，混凝土自身具有热胀冷缩的性质，当把混凝十•浇筑入模版屮时，因受到模版及钢筋的约束，会

3、在混凝土内部产生收缩裂缝或者温度裂缝。在通常的超长建筑小，多见的是收缩应力与温度应力共同作用而产生的温度裂缝。其特点是早期收缩快，6个月即可完成全部收缩量的90%,在—-年以后趋于稳定，变形极小。收缩的主要部位是底层和顶层。结构的梁板以及外露的挑檐，女儿墙等构件。2产生温度作用分析：建筑丁程的温差应包括竖向温差和水平温差效丿应，而对于高度不高只是平面超长的建筑工程，只考虑水平温差效应即可。从构件來讲，季节和阳光照射而产生的温差分为两类：-类为表血温差，即成为局部温差，另一类为构建中的温差，即整体温差。而局部温差对结构整体影响

4、有限，可不考虑。只考虑由整体温差产生的水平温差。H前结构荷载规范屮提供了月平均最高气温和月平均最低气温（最近30年）。可作为设计依据。地下室由于在地下，温差相对稳定，变形较小，而建筑的底层因为人面积裸露在室外，尤其是施工阶段，建筑没有任何的保温措施，使底层受到地下各层以及地下室外墙和混凝土墙柱的约束而使底层的梁板受拉。3温度应力的计算分析3.1梁：在温差的作用下，建筑物底层的梁产生的轴力最人，纵向轴线越长，其两端梁的轴力越人。随着楼层的不断升高，构件小梁受到建筑底部传來的约束力越來趣少，自身变形变人，梁的轴力迅速下降。当到达

5、建筑顶部时，底部传来的约束力已衰减至很小。而前文提到的日照温差即局部温差对梁轴力则相对较小。依据相关资料得出：梁端弯矩的人小主要取决于梁所在楼层的平面布置和构件Z间的节点刚度。其小框架梁的梁端弯矩值较人，柱网规则的结构中，梁端弯矩较小且分布均匀。根据资料和工程实践，可以判断温度应力对梁构件的影响集屮在建筑的底层。3.2板：楼板与梁相似，温度应力的分布和发展遵循若相似的规律。底部楼层距离基础较近（或地下室顶板）楼板内受到框架梁以及剪力墙约束作用非常显著，导致其应力的最大。而不同之处在于楼板的顶部，建筑顶部受到的底部约束作用虽然

6、很小。但由于顶部屋血板上作其用的温差较人，使变形制约作用引起了该处的附加温度应力，从而造成顶部楼板的温度应力也较人。在高层建筑规范屮，对顶部楼板要求为楼板厚为120mm,宜为双层双向配筋。其条文解释即为：以抵抗温度应力的不利影响，并可使建筑物顶部约束加强。同时，根据T程经验，在建筑平血布置屮，对突变的部位以及与剪力墙交界处都出现了应力突增现象。3.3剪力墙和柱：剪力墙和柱为结构体系的竖向受力构件，由于建筑竖向不受约束，可使其自由热胀冷缩，由温差引起的柱轴力较小，柱子的内力变化主要发生在底部的边柱弯矩变人。建筑中剪力墙布置限制

7、了结构梁板的水平变形，增人了剪力墙周围梁板的温度应力。4减少温度应力的措施设置后浇带：在钢筋混凝十•设计与施T规程屮，提及的后浇带措施，是H前设计人员最常用到的方法。利用混凝土早期收缩量人的特征，采用“以放为主”的设计思路，通过释放早期混凝土收缩应力，减少温度收缩应力产生的变形。在不少的资料介绍屮，都重点说明，如果设计施工处理不好，不仅起不到减少裂缝的作用，对结构设计还会留下隐患因此常规的做法可以参看一下几点：间距：规范要求30~40叽实际距离应考虑气候环境，30m左右为宜。位置：宜布置在小跨梁内或受力较小的部位，通常可在梁

8、跨1/3处；平面布置时，需梁的布置宜平行于后浇带。尽量沿平血直线通过。宽度：规程规定800〜lOOOnun。预留的宽度丿勺该满足钢筋错开搭接的要求。钢筋：目前对后浇带内梁纵向钢筋处理肓两种做法：第一•种：梁板钢筋均断开后搭接（规程要求），但由于梁钢筋搭焊接处理筋多截血小，操作困难，质暈不易