超长混凝土框架结构硬化阶段裂缝控制因素

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发布时间：2022-07-03

资料介绍

摘要：以一典型的超长钢筋混凝土框架结构工程实例为基础,通过控制结构总长度,采用黏弹性理论,利用通用有限元分析
软件ANSYS进行热-结构耦合分析，揭示结构浇筑过程中总长度对温度应力和变形特征的影响，可供工程参考。
关键词：超长混凝土结构；硬化阶段；温度应力；黏弹性理论
中图分类号： TU528.064
文献标志码:A
文章编号： 1002-3550（2014）04-0155-04
Super long concrete frame's cracking control factors between hardening stage
LI Dong,FU Leida,CHEN Huajuan
( Department of Civil Engineering , Shanghai University,Shanghai 200072.China）
Abstract:Based on a typical examplc of super long concrete fiame structurc engineering , by changing the total length of the structure
The Tesult for practical cnginecring refcrence rcveals the total length's impact on the temperature stress and defommation characteristics im
pouring process.
Key words: super-long concrete structure；hardening stage;themmal stress;viscoplasticity theory
0 引言
混凝土框架结构。结构平面尺寸为 66mx18m。以此工程
为基础,增选了其余总长度进行对比,结构尺寸和总长选
随着经济的发展,我国大型结构需求量逐渐增长。其
取如表1所示。
中大部分基于功能和美学需求往往不设置伸缩缝,从而形
表1 纵向结构长度变化的模型尺寸
成了超长结构,超长混凝土结构在浇筑过程中,在水化热、
模型纵向长度柱间跨度层高梁截面柱截面养护周期
湿度和收缩变形等的作用下,因为结构的内外约束,产生
编号
/m
/m
/m
/mm
/mm
/d
的温度应力不容小蚬。
M1
36
6
3.9
300x700 600x600
7
近年来,由于有限元程序的发展,温度应力方面的研
M2
54
6
3.9
300x700 600x600
7
究也逐渐深人。黄元元等利用 ETABS计算对比分析平面
M3
66
6
3.9 300x700 600x600
7
形状分别为矩形圆形、环形、圆弧形的超长框架结构中温
M4
84
6
3.9 300x700 600x600
7
度应力的分布规律00李东通过黏弹性有限元程序 Massive
该工程于4月份施工,采用强度等级为 C30的混凝土。
研究了大体积混凝土不同人模温度和内外温差不同时温
考虑硬化阶段混凝土材料非线性，弹性模量间：
度应力的变化,并对比研究了不同保温层和模板对温度应
E(T)-E-/(50T-1.0+r）
(1)
力的影响四;万小妹等通过 ANSYS 建立三维实体模型,得
式中:Eo——最终弹性模量,Eo=3x107 N/m³；
到超长钢筋混凝土框架结构温度应力分布特点并研究梁、
T——养护温度；
柱、板的截面尺寸、结构纵向长度和内外温差值等因素的
T——龄期。
影响回
与空气接触的梁上表面,采用固体与流体接触的第三
本研究以实际超长混凝土框架结构为基础,通过大型
类边界传热条件,即假定经过混凝土表面的热流量与混凝
有限元分析软件 ANSYS 建立实体模型,考虑混凝土材料非
土表面温度与气温之差呈正比,设定表面放热系数。混凝
线性,模拟混凝土浇筑养护过程,研究温度场和应力场的
土与木模板接触为第四类边界传热条件,即假设两者接触
变化并给出建议。
良好,接触面上的温度相同,沿接触面的热流密度相等。梁
上表面养护条件为塑料薄膜。混凝土养护过程中,采用木
1 工程概况
模板支承,考虑浇筑过程中混凝土与模板之间摩擦,木模
本工程为上海市的某大型机械工业厂房,为三层钢筋
板厚度为2cm。