现浇钢筋混凝土结构温度效应分析与裂缝控制

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随着我国经济建设的迅速发展和建筑技术的不断提高,现浇钢筋混凝土结构越来越广泛的应用到土木工程的各个领域。由于温度裂缝问题在现浇钢筋混凝土结构中普遍存在,裂缝的出现不仅影响建筑物的美观,还严重影响建筑物的使用寿命,随时都有可能威胁到人民的生命财产安全。所以,研究现浇钢筋混凝土结构的温度效应问题及其温度裂缝的控制措施具有重要的意义。本文利用有限元软件SAP2000分别对未采取任何抗裂措施的现浇钢筋混凝土结构、设置伸缩缝的现浇钢筋混凝土结构以及设置后浇带的现浇钢筋混凝土结构进行了温度效应分析,其主要研究内容如下:第一,通过大型有限元软件SAP2000建立了未采取任何抗裂措施时的现浇钢筋混凝土结构有限元模型,并对其在不同温度荷载作用下的温度效应进行了分析,结果表明:结构的温度变形总是遵循底部变形最小,随着结构层数的增加变形不断增大,并在顶层达到变形最大值的特点;在混凝土收缩当量温差以及季节温差作用下,温度内力遵循底层内力最大,随着层数的增加温度内力不断减小的规律;在日照温差作用下,温度内力遵循底层内力最小,随着层数的增加温度内力不断增加并在顶层达到温度内力最大值的规律。第二,本文建立了现浇钢筋混凝土结构设置伸缩缝时的有限元模型,分析了在不同温度荷载作用下,采用伸缩缝时钢筋混凝土结构各构件的温度变形和温度内力分布规律。通过分析可知,钢筋混凝土结构在设置伸缩时温度变形和温度内力的分布规律与未采取任何抗裂措施时基本相同。同时,分析了伸缩缝对现浇钢筋混凝土结构温度效应的影响,结果表明:伸缩缝可以有效降低各种温度荷载对现浇钢筋混凝土结构的影响。第三,本文建立了现浇钢筋混凝土结构设置后浇带时的有限元模型,分析了在不同温度荷载作用下,采用后浇带时钢筋混凝土结构各构件的温度变形和温度内力分布规律。通过分析可知,钢筋混凝土结构在设置后浇带时温度变形和温度内力的分布规律与未采取任何抗裂措施时基本相同。同时,分析了后浇带对现浇钢筋混凝土结构温度效应的影响,结果表明:后浇带只能有效地降低混凝土收缩当量温差对现浇钢筋混凝土结构的影响,而不能降低使用期间季节温差和日照温差对结构的影响。
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