职称论文-关于海军总医院超长结构方案

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1、关于海军总医院医疗大楼超长结构方案及构造做法的初步设计一、工程概述海军总医院医疗大楼拟建于海军总医院用地的东北角位置，以病房和手术室为主要功能，并设冇急诊、体检、TCU及检验科和血库等。工程采用全现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构，地卜一3层，地上部分裙房为3层，主楼为12层，总高50米。结构全长120米，宽度地下为51米，地上裙房部分宽45.8米，自地上3层起为39.8米。结构平而布置如下图所示：地下平而*-LJLJL―H1!r111卜一…•1'(

2、11k■■一!—标准层平血规范(JGJ3-2002)在4.3.12条中对伸缩缝最人间距做出了细致的规定，同时也规定了在有充分依据或可靠措

3、施时可以适当加大伸缩缝间距。这就为本工程采用其他措施来取代伸缩缝，满足建筑专业的设计要求提供了支持。本文将以规范为棊础，结合一些基木的理论和工程构造做法对超长结构不设缝进行分析和方案的设计。二、超长结构变形及裂缝分析1・超长结构的变形与裂缝结构设置伸缩缝的主要口的是为了消除或是减少结构因为形变而产牛的裂缝。结构山于温度、收缩和膨胀以及不均匀沉降等因素都会引起裂缝。裂缝的产牛•是由于上述因索造成了结构的变形，变形在得不到到满足时就会引起应力的产生，应力与结构的刚度大小密切相关，而当应力超过一定数值时裂缝就出现了。在裂缝出现之后，变形得到部分满足，同时结构刚度下降，应力发牛•松弛，裂

4、缝继续发展，直到应力得到平衡。对见，伸缩缝的H的是为了控制裂缝，裂缝的产生是由于应力的不平衡，而最终原因是因为混凝土产生了变形。如果能够通过其他的方法来控制结构的变形和应力，就可以达到控制裂缝的最终目的。以下的方案设计正是以此为指导进行的。2.混凝土的变形分析既然一切都是变形引起的，那么先來总结和分析-下混凝土的变形。混凝土的变形从形成因素来说可以分为口生收缩、干湿变形、温度变形以及在荷载作用下的变形。所谓自生收缩也就是化学收缩，是由于水泥水化生成物的体积小于反应前物质的总体积，而使混凝土收缩，这种收缩于外界的温湿度无关。其收缩量是随混凝土硬化龄期的延长而增加的，人致与时间的对数

5、成正比，一般在混凝十成型示四十多天内增长较快，以后就渐趋稳定。虽然自生收缩是不能恢复的，但是收缩值比较小，而自生收缩可能是正的变形，也可能是负的变形(膨胀)。采用适当的混凝土添加剂可以有效地控制口生收缩。干缩变形的原因是由于混凝土内部吸附水分蒸发而引起凝胶体失水产牛紧缩，以及毛细管水分蒸发而使混凝土系统内的颗粒受到毛细管压力作用而产生的体积收缩。T湿变形取决于周围环境的湿度变化。在一般条件下混凝土的极限收缩值为50〜90x10左右。混凝土的十燥收缩不能完全恢复，通常情况下，残余收缩约为收缩量的30〜60%,收缩与水泥品种、水泥用量和用水量有关。混凝土中的骨料对收缩有一淀的抵抗作用

6、，在水中养护或是在潮湿条件下养护也可以大大减少混凝土的收缩。混凝十的干湿变形量很小，一般无破坏作用。但干缩变形对混凝十-危害较大，干缩能使混凝土表面产生较人的拉应力而导致开裂，降低混凝土的抗渗、抗冻、抗侵蚀等耐久性能。由上可知，减少水泥用量，砂、石骨料尽量清洗T净，采用振捣器捣固和加强养护等方法都可以减少混凝土的收缩量。在一般工程设计屮，通常采川混凝土的线收缩值为15〜20x10=即每米收缩().15〜().2mim温度变形顾名思义是由温度变化引起的变形。混凝土与其他材料一样，也具有热胀冷缩的性质。混凝土的温度膨胀系数约为10x10-6,即温度升高1°C,每m膨胀O.Olmmo温

7、度变形对大体积混凝土及大面积混凝土工程极为不利。对于超长混凝土结构來说，由于温度变形产牛的应力对于结构有很多大的影响。随着温度的变化，混凝土构件产生额外的内部应力，应力影响在边柱、中部梁、剪力墙以及刚度较大的构件处更加显著。温度变形随着季节有着周期性变化的特性，与施工时环境温度，季节温差变化幅度,建筑保温措施有着密切的关系。随着远离地基基础的约束面，温度内力迅速衰减，在计算时可以将高层建筑结构简化为两层來计算，即假定高于二层的结构呈自山变形。顶层楼板山于受到太阳辐射而温度应力增加，但是同样可以简化为顶部两层进行计算。荷载作用下的变形就是混凝土由于荷载作用产生的变形，分为长期的徐变

8、和短期的弹塑性变形两部分。关于结构构件在短期荷载作川下所产生的弹塑性变形以及由此引发的结构裂缝在结构构件的计算过程屮以有考虑，并根据规范要求进行了相关的验算，这里不在赘述。由于混凝十收缩和季节温差都是长期作用，因此在超长结构的变形分析屮不应忽视徐变的作用。关于混凝土的徐变，一般认为是由于水泥石凝胶体在长期荷载作用下的粘性流动，并向毛细孔中移动的结果。徐变和很多因素冇关，例如水泥品种、标号、细度以及混凝土的骨料、水灰比等，养护的时间和环境等也会对徐变产牛影响。考虑到影响徐变和收缩变