严寒地区建筑钢筋混凝土结构温度效应分析及对策研究

摘要

我国疆域面积广阔，气候条件差异性很大，而在广大西北部地区具有：冬季气温严寒、负温天气持续时间长，气温年变幅大、昼夜温差明显、寒潮作用频繁等特点。严寒地区的建筑钢筋混凝土结构受温度效应影响尤为突出。特别是在外墙保温系统和带窗洞的毗邻区域，容易产生温度裂缝进而影响建筑结构的外观和性能。
　　本文对严寒地区钢筋混凝土建筑物在温度效应影响下的温度分布、温度场、温度应力进行了探索性研究；并对保温墙、窗框毗邻区域进行了ANSYS有限元建模分析；结合工程实际中温度效应病害，提出了减轻或是避免温度效应的对策及建议。本研究的主要内容如下：
　　（1）由钢筋混凝土中温度场分布规律及其影响因素，分析了温度效应产生的原因及与温度应力以及温度变形间的关系。从工程实际应用角度，分析了严寒地区温度效应对钢筋混凝土结构裂缝开展、建筑结构整体性能的影响。
　　（2）从混凝土的热物理特性和热传导的基本概念出发，介绍了温度效应相关理论以及求解温度应力的主要方法。
　　（3）针对严寒地区民用建筑钢筋混凝土结构中，并以实际工程现象为依据，选取最容易受温度效应影响的两个区域-保温墙和带窗洞墙体为研究对象，对其进行了ANSYS有限元建模分析计算，并针对模拟结果给出了相关建议。
　　（4）分析列举了严寒地区民用建筑钢筋混凝土结构受温度效应影响的常见病害，并以大庆某小区工程建设为实例进行了具体分析。结合严寒地区的大庆市某小区的工程实例，列举了受温度效应影响下，钢筋混凝土建筑结构出现的病害，并分析了病害产生原因、机理。
　　（5）从工程应用和实际施工等角度，以温度效应机理以及有限元计算结果为依据，对严寒地区民用建筑钢筋混凝土结构减少或控制温度效应影响给出了具体的对策和建议。

目录

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 钢筋混凝土结构的温度分布及影响要素

1.3 钢筋混凝土结构的温度效应

1. 4 严寒地区温度效应对钢筋混凝土建筑的影响

1.5 本文研究内容

第二章 建筑钢筋混凝土结构温度效应理论

2.1 温度场的基本理论及计算方法

2.2 温度应力分析及求解

2.3 本章小结

第三章 建筑钢筋混凝土结构温度效应有限元分析

3.1 保温墙传热边界条件的分析

3.2 计算参数的选择

3.3 保温墙温度场的分析研究

3.4 带窗洞墙体的温度效应分析研究

3.5 施工时温度对保温墙面层温度效应的影响研究

3.6 小结

第四章 严寒地区钢筋混凝土结构温度效应常见病害及分析

4.1 我国建筑热工分区地区划分

4.2 严寒地区外墙保温系统温度效应常见病害及分析

4.3 严寒地区钢筋混凝土结构温度效应病害及分析

4.4 “烂尾”工程受温度效应影响

4.5 大庆地区某小区内温度效应影响实例分析

第五章 严寒地区民用建筑温度效应对策及建议

5.1 温度效应裂缝控制方法

5.2 减小或控制外墙外保温系统温度效应对策

5.3 减小或控制钢筋混凝土民用建筑结构温度效应对策

第六章 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 研究展望

参考文献

致谢