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超长混凝土框架剪力墙结构温度应力及膨胀加强带设计方法的研究

李建海  
【摘要】: 近年来我国大型公共建筑由于功能上的需要,尤其是超长建筑要求不设或少设伸缩缝,致使钢筋混凝土超长结构日见增多,对钢筋混凝土超长结构的温度变形、材料的收缩变形及其效应若在结构设计中处理不当,将使结构产生裂缝,严重者将影响结构的正常使用。由于高层建筑体形复杂,计算高层钢筋混凝上结构温度应力存在着很大困难,这就使得研究和设计人员采取简化的计算方法,得出的结论粗糙。我国的高层建筑设计中多数不考虑温度作用,只做构造处理。因此,温度问题也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加强带的布置位置以及膨胀加强带的宽度与数量的确定等一系列问题,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有限元软件的分析,对不同侧移刚度、结构长度、楼板厚度条件下超长框架剪力墙结构的温度效应进行了研究,首先得出超长框架剪力墙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结构板温度应力和位移进行分析;其次得出了超长框架剪力墙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,然后根据正交试验结果对三种工况下结构板的温度应力结果进行回归分析,并得出了超长框架剪力墙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,并通过算例对拟合公式进行校核,最后对双向超长框架剪力墙的温度效应与单向超长框架剪力墙进行有限元比较分析。 本文对超长框架剪力墙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结构板的温度应力与位移变化进行分析,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参考和指导意义。


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