超长钢筋混凝土半地下室外墙环境温度效应非线性分析

摘要

从混凝土材料诞生以来，结构开裂就一直伴随着混凝土结构。随着经济社会的发展，人们对建筑功能要求的提高，超长混凝土结构越来越多。对这些结构的研究重点之一就是如何处理温度作用和混凝土收缩引起的结构开裂。本文以实际工程为背景，通过理论分析和有限元计算，研究了超长混凝土半地下室外墙在环境温度作用和混凝土开裂下的结构非线性效应。　　在现有理论和研究成果的基础上，本文首先分析了进行超长结构环境温度效应非线性分析时需要考虑的混凝土收缩徐变、混凝土的开裂等因素，接着采用分布式裂缝模型，运用通用有限元软件ANSYS进行了考虑开裂的墙体温度效应非线性分析，得出墙体内的应力分布规律。　　研究中首先按线弹性分析计算了墙体的温度效应，然后又采用分布式裂缝模型进行非线性分析，从比较中得出墙体温度作用非线性效应。通过分析表明，目前工程中运用的以弹性理论计算的温度应力远高于墙体实际的应力。

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第1章 绪论

1.1引言

1.2超长结构温度效应研究现状

1.2.1建筑结构温度场的研究

1.2.2混凝土结构温度应力的研究

1.3本文主要内容

第2章建筑结构温度场及温度效应

2.1概述

2.2温度场问题的基本方程

2.2.1基本方程的建立

2.2.2初始条件和边界条件的确定

2.3温度应力

2.3.1温度应力基本概念

2.3.2混凝土温度应力的特点

2.4建筑结构上的温度作用

2.4.1温度作用的分类、形成与特点

2.4.2混凝土的热工特性

2.4.3墙体内的温度分布与计算温差的取值

2.5本章小结

第3章钢筋混凝土非线性有限元分析

3.1概述

3.2材料本构关系

3.2.1钢筋的本构关系

3.2.2混凝土的本构关系

3.3破坏准则

3.4钢筋混凝土有限元模型

3.5有限元分析软件及其单元模型

3.5.1混凝土单元

3.5.2混凝土开裂处理

3.5.3混凝土压碎的处理

3.6本章小结

第4章墙体温度效应非线性有限元分析

4.1概述

4.2墙体温度效应非线性分析的影响因素

4.2.1混凝土的收缩

4.2.2混凝土的徐变

4.2.3混凝土的开裂

4.2.4温度作用加载过程

4.3墙体温度效应有限元分析

4.3.1基本计算假定

4.3.2模型建立与加载

4.3.3计算结果分析

第5章结论与展望

5.1结论

5.2本文进一步研究的建议

致谢

参考文献

个人简历在读期间发表的学术论文与研究成果