超长混凝土结构楼板温度场的监测与分析

摘要

随着城市建设的不断发展和人们需求的不断提高,超长混凝土结构被大量采用,建筑师对不设缝的混凝土结构的长度要求越来越高.超长混凝土结构的大量采用,对抗裂措施提出了更新更高的要求.对于混凝土的开裂,温度作用的影响不容忽视,特别是超长混凝土框架结构由于降温引起的收缩变形较大,而当变形受到约束时就会在结构的内部产生较大的拉应力,导致结构在温度应力的作用下产生局部开裂.既要不设或少设伸缩缝,又要使结构不出现影响其耐久性和整体性以及使用功能的裂缝,这就需要对温度作用的大小由定性的构造措施转为定量的计算分析,而温度场的合理选择和建立是温度作用分析的基础,是决定温度应力分析的结果正确与否的关键.因此,有必要对超长混凝土结构楼板的温度场进行研究.处于自然环境中的建筑物,受到自然界气温变化、太阳辐射以及周围环境因素的影响,其温度场的复杂性可想而知,如果仅从理论上进行分析,是远远不够的,需要通过理论和实测相结合来确定温度场的分布规律,因此,还有必要对建筑物的温度场进行现场监测,由实测的数据来指导理论分析,从而较准确的确定建筑物的温度场.另外,为了定量的确定温度作用的大小,还需要对结构的应变进行监测.应变监测不仅可以检验裂缝控制措施的有效性,还可以为理论上的温度应力分析提供参考,并检验理论分析结果的合理性.本文结合一具体工程介绍了超长混凝土结构的现场监测问题,即对超长混凝土结构楼板的温度场和应变从施工到投入使用期间的长期监测,并用有限元软件Ansys对超长混凝土结构楼板的温度场进行了典型日24小时逐时模拟.在分析监测数据的基础上得出了超长混凝土结构楼板内各测点的温度变化规律、典型日楼板温度场的分布规律以及楼板的应变随温度改变而变化的规律等.监测的结果表明,采取施加预应力、留设后浇带以及良好的保温隔热等措施来控制温度变形,保证结构安全是非常有效的,超长无缝设计是可以实现的.将模拟结果与实测结果进行了对比,对比结果表明,用有限元软件来模拟超长混凝土结构楼板的温度场是可行的.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1超长混凝土结构的应用与发展

1.2超长混凝土结构无缝设计的意义

1.3本课题研究的背景和意义

1.4国内外研究现状

1.5本文的主要工作

第二章温度场的基本理论

2.1引言

2.2传热学基本理论

2.3温度场基本理论

2.4 Ansys热分析简介

2.5小结

第三章现场监测

3.1引言

3.2监测仪器简介

3.3现场监测

3.4监测结果分析

3.5小结

第四章温度场的数值模拟

4.1引言

4.2建筑物温度场的影响因素

4.3温度荷载

4.4温度场的数值模拟

4.5模拟结果分析

4.6小结

第五章结论与展望

参考文献

致谢