宁化世界客属文化中心超长混凝土结构设计的几点探讨.pdf

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1、宁化世界客属文化中心超长混凝土结构设计的几点探讨苏志刚福建省东南建筑设计院摘要：宁化世界客属文化中心为双向超长结构，温差收缩效应明显。采取有限元方法对结构的温差收缩效应进行分析，对不同部位采取不同的对应措施，有效解决温差收缩效应带来的不利影响，对超大、超长混凝土结构设计有一定的参考价值。关键词：超长混凝土结构；温差；裂缝控制@@[1]GB50010-2002，混凝土结构设计规范[S].@@[2]刘开国.超长框架结构的温度变形与温度应力[J].建筑结构.2000.30(2)：36～40.@@[3]刘兴法.混凝土结构的温度应力分析[M].北京：人民

2、交通出版社.1991.2012年01月II村嗣N园林、建筑、规划与结构设计,lii结构在负温差作用时，有以下几个特征：①结构整体呈收缩状态：⑦越靠近支座的楼层，棱面应力值越大，层l有较大楼层应力集中主要是由于地下室结构长和刚度大引起的：③标准层一边跨的框架粱、柱需考虑温差收缩效应产生的弯矩、剪力。计算结果显示．端部柱子有较大的弯矩和剪力，可能出现弯曲和剪切破坏；④框架最不利部位是中部横梁．其内力最大，变形最小，端部内力最小，变形最大；⑤在结构二层部分部位产生稍大的温度应力，拉应力一般小于1．00MPa．局部应力集中处交大，应采取局部加强的构造措

3、施解决。沿楼板厚度方向的轴向拉力引起的拉应力基本均匀分布，危害较大。而弯矩引起的拉应力不会形成贯通裂缝，影响要小得多。在梁的支座截面，正常使用下的荷载作用与温度作用下的弯曲应力相叠加，在不利组合下，影响可能会很大。———————■——■■■■群蝴蛆#蚶·一i“一q————一圈1二量楼板X向疆鹰应力田—■———●■—●■■__●¨。_“_sⅫW"圈2=屡挂板Y向沮度应力啊4设计裂缝控制措施4．I后浇带布置本工程建筑功能较复杂，在⑤～⑥轴及⑩一⑩轴x⑧。⑦轴；②一③轴及⑩一⑩轴翊》矩》轴；⑨一④轴翊》⑩轴；建筑为露天连廊。受力及跨度均较小，先用后浇

4、带断开。其余结构分别在纵横方向每隔32．40m设置多条后浇带，详图3。地下室长达99m，设置两条顶板、外墙及底板相闭合的后浇带。在后浇带未浇注之前，超长板可视为一种能接近于自由变形的构件。不考虑各单元的温度应力。对于本工程，采用待主体结构封顶，全部填充墙完成后方可进行后浇带的施工(且不少于90d)，延长后浇带闭合时间达120d，效果相当可观。此时可认为收缩变形中已完成80％的自由变形，即收缩变形只有20％的残余应变才在结构中产生拉应力。此外，降低后浇带闭合时的终凝温度，要求在气温低于20℃封闭后浇带．低温入模。4．2增加刚度楼板、屋面采用贯通十

5、字粱系布置，楼板钢筋采用“细而密”的原则配置，采用双层双向配筋方式，并采用对抵抗裂缝开展有利的变形钢筋，适当提高粱及楼板的配筋率。适当增配粱侧腰筋且搭接按受拉考虑。对El_!矗]：如一n：：扣。∥．r；±j限：==]b上k一。T￡r。『霸[～嘲㈨席倒7·N啦i——I_匪矿鞴、}．Jrut，皓．划巴：。h。一——●__⋯——{二=；j=X圈3后浇带平面布置示意圈端部的框架柱．轴压比控制在O．70以内，并适当提高框架柱的配筋率。地下室顶板人防部分厚度取为250mm．其余板厚度为130ram，外墙厚度取为300ram。在满足计算和规范的前提下，将最小

6、配筋(构造配筋)增加至612@100，以解决裂缝及应力集中。②一③轴及@～⑩轴×①固轴；⑦一◎轴x⑩一⑨轴为狭长连廊，将板厚加强到180ram，配巾lo@100双层双向钢筋。4．3屋面采取硬泡聚氨脂等性能较好的隔热防水层，以减少屋面温度骤然变化对结构层的不利影响。4．4本工程局部(四层)有较大跨度的梁，跨度达27m，采用预应力粱设计，控制梁的裂缝。5施工裂缝控制措施(1)改善混凝土性能，适当减小水灰比和水泥浆量及改善水泥和砂石骨料的质量。本工程的混凝土为C30，水灰比控制在0．45以下，水泥用量控制在290kg／m3左右。水泥磨细度控制在300

7、0m2，g左右，粗细骨料的含泥量控制在1．O％以下，含碱量控制在3kg／m，以内。除柱外。中粗砂作细骨料，细度模数为2．6～3．0。这样不仅降低水化热，缓解混凝土的收缩变形，也节约了水泥。(2)本工程的地下室、楼面、屋面的混凝土内均掺10％HEA微膨胀剂，相当于在结构中预压应力0．2．0．7MPa，对混凝土产生的温差和拉应力进行了补偿。可大大减小混凝土收缩应变。(3)对于混凝土材料、配合比、现场浇注以及施工过程提出合理的施工组织设计，对大跨度的粱的支模、拆模．要求组织专家论证。符合要求后方可实施。(4)要求施工单位混凝土浇注时必须保持连续，避免

8、不必要的施工缝出现。本工程梁板采取浸水养护的方式。本工程结构主体于2010年12月封顶，距今已有1年零2个月，其间，宁化县最高气温为38℃．最低气温为