超长混凝土结构温度效应分析及裂缝控制研究

摘要

近年来，随着我国经济的不断发展，我国大型公用建筑建设得到蓬勃发展，建筑师对不设缝混凝土结构的长度要求越来越高，出现了较多超长、超大的建筑物，这类结构大部分不设或者少设伸缩缝。而目前国内规范没有直接考虑温度荷载作用，对结构只作构造上的要求。为了进一步了解温度对超长混凝土结构应力的影响，对超长结构的温度应力问题的基础性研究是非常有必要的。本文围绕环境温度引起的超长钢筋混凝土结构的温度应力问题，主要完成了以下几个方面的工作:
　　首先，本文总结了国内外关于超长混凝土结构裂缝控制的研究现状，分析探讨了混凝土温度效应及裂缝产生原因，以及超长混凝土结构温度应力及温度场理论。结合贵州地区的工程实际情况，分析超长混凝土结构温度作用的特点，实践扩展了温度作用和温差取值的计算方法及有关数据，确定了超长建筑结构在环境温度作用下设计温差的取值。
　　其次，利用空间有限元方法，对结构在不同温度作用下的响应进行了分析计算。用BEAM188和SHELL63组合建立ANSYS超长混凝土结构整体分析计算模型。选取合理温度场，针对不同工况，结构形式进行验算，得到了超长结构构件在各种结构类型下的内力和变形结果，并进行了分析对比，提出了减小超长结构温度应力的有效细化措施。
　　第三，通过不同工况、结构形式温度效应的分析讨论，有针对性提出了防止裂缝产生的设计措施。
　　本文着重研究对超长钢筋混凝土结构进行整体建模计算，指出了结构形式和约束等对温度效应的具体影响，为超长钢筋混凝土结构温度应力研究提供了一套比较合理的计算方法。最后，根据理论有限元分析计算的结果，得出了一些有参考价值的结论和建议，同时，也为进一步研究结构在温度作用下的特性打下了良好的基础。

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第一章 绪论

1.1 本课题研究的意义

1.2 国内外研究综述

1.3 本课题的研究内容

第二章 温度应力的基本理论

2.1 传热学基本理论

2.2 温度场基本理论

2.3 Ansys 热分析简介

2.4 建筑物温度作用

第三章 超长混凝土结构温度效应分析：

3.1 计算单元的介绍

3.2 结构计算的概况

3.3 结构温度参数的确定

3.4 结构在不同工况下温度效应分析

3.5 小结

第四章 超长混凝土结构设计中的裂缝控制措施

4.1 裂缝控制研究

4.2 设计措施

第五章结论与展望

5.1 结论成果

5.2 进一步工作的展望

参考文献

致谢

读硕士学位期间发表的论文

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