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混凝土框架结构温度应力及膨胀加强带设计方法的研究

柴利荣  
【摘要】:近年来我国已建造一些平面尺寸超长建筑物,由于功能上的限制,一般要求不设或少设温度伸缩缝。超长建筑的温度变形和温度应力如果处理不当,将使结构产生裂损,严重者将影响正常使用。我国混凝土结构设计规范不考虑温度作用,只做构造处理。因此,温度问题是超长结构设计中的重要研究课题之一。目前,设置膨胀加强带是工程中预防温度裂缝的一种新型的无缝设计施工方法,但是这种方法也存在膨胀剂的选取、限制膨胀率的确定、膨胀加强带的布置以及膨胀加强带的宽度设置等一系列问题,这些问题将直接影响这种方法在实际工程中的运用。 本论文研究正是在此背景下开展的,然后通过对实际结构的合理简化,采用了两层模型来模拟实际结构在温度荷载作用下的温度效应,并且通过ansys有限元程序的分析,对不同侧移刚度、结构长度、楼板厚度条件下框架结构的温度效应进行了研究,首先得出框架结构在两种不同温度工况条件下结构整体变形和侧移的变化规律以及对板温度应力和位移进行分析;其次得出了框架结构板温度应力随不同侧移刚度、结构长度、板厚的分布特性和规律;最后根据正交试验结果对三种工况下板的温度应力结果进行回归分析,并得出了框架结构在三种不同温度工况下板最大温度应力的简化计算公式,并根据实际工程对拟合公式进行校核。 本文对框架结构加设膨胀加强带进行有限元模拟,对加设膨胀加强带时板的温度应力以及位移变化进行分析,并对膨胀加强带设置位置以及膨胀加强带的宽度对结构内力与位移的影响变化关系以及膨胀加强带宽度与数量之间的关系进行了分析研究,对实际工程设计中具有一定的指导意义。


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