超長結構溫度作用響應分析及無縫設計研究.pdf

1、隨著城市建設的蓬勃發(fā)展，各種大型建筑頻頻出現(xiàn)。建筑結構不但在高度上超高，同時在水平方向上也超長。建筑對不設縫結構的單體長度要求越來越高，隨之工程師們就提出了超長結構的無縫設計。如今超長結構的無縫設計在現(xiàn)代建筑中得到的迅猛的發(fā)展，并取得了較好的經濟效益和社會效益，如滿足建筑物的使用功能、立面造型、及象征意義要求；克服了因設置變形縫可能帶來的耐久性、耐火性、水密性和維修性等問題；方便了設備管線的布設；更有利于結構抗震；避免變形縫之間的結構單

2、元因剛心與質心不重合而引起嚴重的扭轉破壞效應；等等。
　　 超長結構的無縫設計帶來了很多好處。但是，超長結構由于溫差變化引起的溫度應力往往是裂縫形成的主要原因，因此，超長結構的溫度效應分析是不可避免的。當今，對超長結構的溫度作用的研究并不是很多，基本上建立在經驗基礎上。本文參考一些文獻資料，首先通過一定的溫度荷載計算方法(線性分布法)計算出結構的可能溫度工況；然后結合鄭州新火車站的工程結構背景，利用其ANSYS有限元模型，不考慮

3、結構自重和外荷載的作用，僅僅考慮溫度作用，材料只考慮彈性變形，調用程序中線性靜力結構分析模塊計算結構在不同溫度工況下的溫度效應，分析其主要受力構件(梁、板、柱)的變形和內力(或應力)，從而確定最不利工況及結構薄弱部位；最后論述超長結構無縫設計的技術措施，并針對本工程提出一些加強局部結構的建議，并建立一定的理論依據(jù)，為其他工程實踐提供參考。
　　 通過溫度效應的分析，得出如下結論：
　　 (1)結構在相同約束條件下，同一構

4、件溫度變化大，變形和內力大；同一構件溫度變化小，變形和內力??；結構構件的變形隨著結構高度的增加逐漸變大，結構構件的內力隨著結構高度的增加逐漸變小。
　　 (2)結構主要承力構件(梁、板、柱)內力最大部位發(fā)生在站臺層，結構主要承力構件(梁、板、柱)內力最小部位發(fā)生在屋面層。
　　 (3)通過各種工況的比較，得出工況4為最不利工況。考慮到混凝土收縮對結構的不利影響，應盡量延長站臺層后澆帶的留置時間，并盡量將后澆帶的合攏封堵時