澳门某工程无梁楼盖温度作用分析研究

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1、研究与探讨广东建材2010年第8期澳门某工程无梁楼盖温度作用分析研究杨坚(广州珠江外资建筑设计院；华南理工大学)摘要：本文结合澳门某工程无梁楼盖m现的裂缝问题，分析了无梁楼盖的温度应力，探讨了大面积混凝上楼盖结构温度应力计算中的一些问题，并介绍了该【程为减少温度应力对结构整体受力性能的影响而采取的有关措施。关键词：温度应力；有限元法；大面积混凝上楼盖结构1问题的提出超长混凝土结构产生温度裂缝有两方面原因：一方面是由于内外温差而产生应力和变形：另一方面是结构的外部约束和混凝卜各质点问的约束来阻止应变，从而产牛温度

2、应力。当温度应力超过混凝土能承受的抗拉强度时，即会出现裂缝，所以温差是温度应力产牛的根本性原因。本37_程地F室顶板结构厚度为350，由于地下室顶板结构露天暴露，从而引起内外温差，使得混凝十耋竺兰甓蓑篓：。，鎏譬享垩孝型空竺望窭竺叠譬竺犟图1无梁楼盖SAFE计算模型简图度应力，升温阶段，混凝土内水泥水化温度显著升高，而’～～～。。一’表面散热较快，形成较大内外温差。混凝上表层收缩受T=wXQ。×(卜e“)／cr内层的约束，内部产生压应力而表面产生拉应力，如温式中：差过大则在混凝上表面产生裂缝。若其拉应力超过同期

3、T——混凝十的绝对温升(℃)混凝上极限抗拉强度，混凝上便先从底部产生裂缝，随Q厂每千克水泥最终水化热量(J／kg)，28d的水着温度应力增大，裂缝向上延伸。[-][2】【3]【41超长混凝上结化热00--460240J／kg构产生的温度裂缝，是其内部矛盾发展的结果一方而是1卜每ma水泥用量，w=530kg混凝土由于内外温差产生应力和应变：另一方而是结构c——混凝士比热容，c2993·7J／(kg-K)的外约束和混凝土各质点间的约束(内约束)阻止这种r_混凝十密度，r22400kg／m3应变。一旦温度应力超过混凝

4、上所能承受的抗拉强度就t——混凝士龄期(d)会产生裂缝。r常数，与水泥古占种及浇注时间有关综上所述，对此类混凝上温度应力进行计算分析是则混凝最高绝对温升：非常重要的。T一=530×460240／(993·7X2400)2102·28(℃)2工程概况32篙慧滩度本工程地下室顶板结构长度约为270m，顶板结构式中：厚度为350，板面出现多条裂缝，受有关方面委托，我院T。——混凝土中心温度(℃)进行了本工程的设计咨询。无梁楼盖SAFE计算模型简T广一混凝土浇注温度(℃)图详见图1。毛——不同浇注混凝土块厚度的温度系数

5、，对3超长混凝土施工阶段温度应力计算300～500厚混凝七毛=0·363．1混凝土的绝对温升3．3混凝土浇注温度一28—广东建材2010年第8期研究与探讨式中：T广混凝十拌和温度(℃)，与各种材料比热容及初温度有关，按多年的测量资料，有日照时拌和温度比当时温度高4～6"c，无日照时拌和温度比当时温度高2～3℃，设计按3℃计Tr混凝土浇注时的室外温度(℃)，按澳门十二月室外温度以21℃计A，+A。+A厂温度损失系数，其中混凝十装卸时，每次为o．032(装车、出料二次计算)，Al-0．032×2=O．064，混凝七

6、运输时，A2=Qt(Q为6m3滚动式搅拌车每min温升系数0．0042(即一0．0042)，混凝七泵送不计；t为运输时间，以min计算，从商品混凝十公司到T地约30min；浇注过程中，A3=O．003X60=0．18(每次温度损失系数值取0．003，转运60次)。所以Tj_T。+(T。+T。)X(AI+A2+A3)=24+(21+24)X(0．064-0．126+0．18)=24+45X0．116=29．31(℃)则混凝土内部中心温度：Th=Ti+T。暑=29．31+102．28X0．36=66．13(℃)从温

7、度计算得知，在混凝十浇注后第3天内部实际温升为66．13℃，比预计澳门十二月室外温度(21℃)高出45℃，必须采用相应的措施，防止超K钢筋混凝土板因温差过大产生裂缝。3．4温度应力计算计算温度应力的假定：①混凝上等级为B40(相当于国家标准C45的水平)，水泥用量较大，530kg／m。；②混凝E配筋率较高．对控制裂缝有利；③底模对混凝I二的约束町不考虑：④几何尺寸不算太大．水化热温升快，散热也快，因此．降温与收缩的共同作片j是引起混凝E开裂的主要因素。先验算由温差和混凝上收缩所产牛的温度应力0。是否超过当时厚板

8、抗拉强度之标准值。r1o矿区州}卜面向Js式中：E。——混凝土各龄期时对应的弹性模量，E。=E。(卜e吨眦)E。——混凝土28d龄期时B40的弹性模量，根据《钢筋混凝上及预应力混凝十结构规章》(澳门1996)的第十条和第三十条的规定，E(t)=3．35XlO稍／mm2Q——混凝上的线膨胀系数1．0X10。5I-结构长度，L=60mT_—喵构计算温度：该板最大绝热温升T。=102．26。