高层建筑结构裂缝分析和风荷载准永久性研究

摘要

裂缝问题通常是建筑工程中常见且严重的问题。现行的结构设计大多数建立在承载力极限状态基础上，但大多数工程的使用标准又往往是由裂缝决定，许多结构的破坏和倒塌都是从裂缝的扩展开始的。本文结合某沿海地区两栋高层建筑结构出现的裂缝问题，对高层建筑结构的裂缝问题进行了层层剖析：首先分析了非荷载原因产生的裂缝特点，从而得出该高层建筑结构产生裂缝的主要原因并非是变形因素；进而运用结构设计软件进行了结构复核，从所得出的构件内力对开裂构件进行裂缝宽度验算，并得出在考虑风荷载作用组合下构件的裂缝宽度超过规范规定的要求的结论；最后从荷载的准永久性和风荷载的定义入手提出在风荷载效应明显的地区，风荷载应具备准永久性，应作为长期荷载来看待。具体内容如下：1、介绍了混凝土裂缝的基本概念，产生的原因和类型，介绍了裂缝宽度的计算理论、混凝土最大裂缝宽度的验算公式和混凝土裂缝的检测手段。 2、运用结构计算软件PKPM、广夏CAD对某沿海地区两栋高层建筑结构进行结构复核验算，结合裂缝相关知识和荷载组合原理分析得出该高层建筑结构产生的严重不符合规范规定要求的裂缝主要是因为竖向恒荷载、竖向活荷载和风荷载的长期作用。指出在风荷载效应明显的地区，竖向恒荷载、竖向活荷载和风荷载组合作用应是验算最大裂缝宽度的重要组合。指出在进行最大裂缝宽度验算时，应该采用准永久组合计算受拉钢筋的应力。 3、介绍荷载的分类、荷载标准值、荷载频遇值、荷载准永久值和荷载组合值的定义和统计原理；介绍基本风速、基本风压以及风荷载的确定等风荷载相关内容。再从准永久性和风荷载的确定原理，结合第四章某沿海地区高层建筑产生裂缝的工程实例，对风荷载进行准永久性分析，指出在风荷载效应明显的地区，风荷载应当是具备准永久性的荷载。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2国内外混凝土结构裂缝研究现状

1.2.1国内混凝土结构裂缝研究现状

1.2.2国外混凝土结构裂缝研究现状

1.3本课题研究的背景

1.4本文所做的主要工作

第二章裂缝概述

2.1裂缝的基本概念

2.2混凝土裂缝产生的主要原因和分类

2.2.1混凝土裂缝产生的主要原因

2.2.2混凝土裂缝的分类

2.3由非荷载因素引起的混凝土裂缝

2.3.1由于混凝土收缩引起的裂缝

2.3.2由于温度变化引起的裂缝

2.3.3由基础不均匀沉降引起的裂缝

2.3.4由冰冻引起的裂缝

2.3.5化学反应变形裂缝

2.4裂缝宽度计算理论

2.4.1粘结滑移理论

2.4.2无粘结滑移理论

2.4.3粘结滑移理论和无粘结滑移理论的结合

2.4.4数理统计方法

2.5裂缝宽度计算

2.5.1正常使用极限状态表达式

2.5.2规范关于裂缝的规定

2.5.3裂缝宽度计算公式

2.6裂缝检测手段

第三章 某沿海地区高层建筑住宅楼的裂缝分析

3.1工程概况

3.2现场调查和检测情况

3.2.1混凝土强度检测情况

3.2.2倾斜观测情况

3.2.3裂缝检查情况

3.3结构验算

3.3.1结构复核计算

3.3.2荷载标准组合下梁的弯矩值

3.4裂缝产生的原因分析

3.4.1裂缝的非荷载原因分析

3.4.2梁裂缝宽度的计算和分析

3.4.3板裂缝分析

3.4.4该高层建筑结构裂缝的原因分析

第四章 风荷载的准永久性研究

4.1荷载的分类

4.2荷载的代表值

4.2.1荷载的标准值

4.2.2荷载的频遇值

4.2.3荷载的准永久值

4.2.4荷载的组合值

4.3风荷载概述

4.3.1基本风速和基本风压的确定

4.3.2风荷载的确定

4.4风荷载的准永久性研究

结论与展望

本文结论

对进一步工作的展望

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果

致谢