超深竖井封底混凝土浇筑温度效应研究

南京沉井式智能停车设施建设项目采用新型超深装配式竖井建造技术,依托该工程,采用理论分析及有限元计算方法,对超深竖井封底混凝土浇筑温度效应进行研究,探讨温度收缩对封底混凝土与竖井结构接触面的影响,并结合工程特点提出合理化的设计施工控制措施。结果表明:对于超深竖井结构,封底混凝土浇筑温度效应会引起水平收缩变形,进而影响封底混凝土与竖井结构接触面的咬合;采用理论计算封底混凝土浇筑因温度效应引起的水平收缩变形量与有限元计算所得结果基本一致,最大值相差约为8%;封底混凝土因温度效应引起的水平收缩变形会影响封底混凝土与竖井结构接触面的抗剪性能及防水性能,需采取控制措施。

温度效应和混凝土收缩对单阶柱计算长度系数的影响分析

对于大体积混凝土结构而言,其计算长度系数受温度效应和混凝土收缩两者的影响很大,在分析计算长度系数时,不能忽略这两种因素的影响。基于此,文中先引入了考虑温度侧向变形Δ和混凝土收缩变形ε_(y)^(0)的独立柱屈曲方程,然后在此基础上,推导出了单阶柱在同时在两者影响下的屈曲方程,最后系统地分析了对计算长度系数μ_(2)的影响。结果表明,当同时考虑温度效应和混凝土收缩时,单阶柱的计算长度系数会增大,且临界力参数η_(1)和线刚度比K_(1)越大或温度侧向变形与混凝土收缩变形之和Δ+ε_(y)^(0)h越大,计算长度系数的差异就越明显。

车站底板大体积混凝土浇筑的温度效应

为了对地铁车站底板大体积混凝土浇筑后的温度效应进行研究,依托成都地铁19号线华兴街车站的大体积混凝土底板浇筑工程,采用现场监测与数值计算分析方法,探讨水化反应引起的混凝土干缩和自收缩特性.利用有限元分析软件,采用分层分段的方式施加温度场,模拟混凝土底板应变的变化特征,分析引起大体积混凝土底板变形的主要因素,并结合地铁车站施工特点和工期,提出合理化的控制措施.研究结果表明:大体积混凝土底板各层温度和应变存在较大的差异;龄期为0~3.0 d时,底板变形的主要影响因素为混凝土剧烈水化反应后的干缩和自收缩;龄期为4.0~10.0 d时,主要影响因素为混凝土内部散热不均产生的温度效应和温差效应.

南海文化中心超长混凝土结构温度应力分析

南海文化中心为双向超长混凝土结构,详细介绍了正常使用阶段内季节温差、混凝土收缩当量温差的计算,并采用MIDAS/Gen软件进行了温度应力分析。结果表明,温差效应对超长混凝土结构的影响显著,在刚度突变的位置会出现应力集中,越靠近基础的楼层,楼板温度应力越大。设置温度钢筋和无粘结预应力钢筋,并合理设置后浇带,可以减小温度对结构的影响。

某现代物流配送中心超长钢筋混凝土结构的温度效应分析及裂缝控制措施

某些超长钢筋混凝土结构对楼面连续性及平整性有严格要求,无法设置温度伸缩缝。如何降低温度效应、控制裂缝产生,是此类工程面临的主要问题。对某现代物流配送中心超长钢筋混凝土结构温度效应进行有限元分析,基于数值分析结果和实际工程应用,提出一种设置“温度变形槽”的裂缝控制措施。分析表明,提出的裂缝控制措施能够有效降低超长钢筋钢筋混凝土结构楼板的温度应力、控制裂缝产生。

混凝土收缩徐变作用下超长桥建合一结构温度效应的计算方法对比研究

为了研究混凝土收缩徐变和环境温差的共同作用对超长桥建合一铁路车站结构温度效应的影响,提出超限应力面积比作为衡量温度应力导致楼板开裂损伤的评价指标。利用ABAQUS软件建立铁路车站实体模型,分析在混凝土收缩徐变和环境温差共同作用下结构的应力状态。结果表明:考虑不同的混凝土收缩和徐变的计算方法,在外界环境温差降低的情况下,按TB 10002—2017《铁路桥涵设计规范》计算的结构梁、板应力最大,按GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》、JTG 3362—2018《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》和TB 10092—2017《铁路桥涵混凝土结构设计规范》计算的结构梁、楼板应力基本接近,其均值分别为TB 10002—2017相应计算值的49%、52%;按TB 10002—2017计算的超限应力面积比最大,按TB 10092—2017计算的超限应力面积比最小。

超长大跨度结构施工阶段温度效应研究

结合某大型航站楼工程,对超长大跨度结构在施工阶段的温度效应问题进行较为深入的探讨。在确定超长大跨度结构施工阶段正、负温差时,考虑太阳辐射引起钢结构温升以及混凝土收缩当量温降的影响。根据超长大跨度结构的施工进度计划,得到混凝土结构各楼层正、负温差的变化规律,考察施工起始时间对结构正、负温差的影响。分别对施工期间混凝土楼板、框架柱以及大跨度钢屋盖的内力与变形特点进行分析,考察温度作用沿楼层高度的变化情况。通过对各施工步序进行精细模拟,较为真实地反映了结构温度效应随施工进度的变化情况,为超长大跨度结构设计与施工验算提供科学依据。

超长混凝土楼板温度效应的有限元分析与设计

超长连续混凝土板的温度效应十分显著,易造成楼板大开裂。采用有限元分析方法对超长混凝土板的温度应力进行分析研究,并提出通过合理的结构布置和使用新型的后浇带钢箱(板)变形装置来降低混凝土楼板温度应力、防止楼板开裂的方法。

变温度环境下混凝土的三维收缩徐变效应

为准确分析混凝土的收缩徐变效应,基于收缩徐变的三维特性,对自然变温度环境下的混凝土收缩徐变效应进行了分析,建立了变温环境下混凝土三维收缩徐变效应的力学模型,并结合有限元分析软件ABAQUS开发了相应的计算程序,随后通过两个算例验证了方法的可行性与结果的可靠性.研究结果表明:对于长期下挠和混凝土应变,模型计算值最大误差分别为8.2%和–7.1%;模型能够很好地体现温度对徐变应变的影响,总体变化趋势与实测值较为一致,最大误差为–20.5%,随着龄期增长误差越来越小,最终值误差为6.4%.

模拟有效预应力的等效荷载-实体力筋降温法

基于预应力筋与混凝土共同承载的理念,在分析预应力模拟的等效荷载法和实体力筋降温法基础上,根据力筋应力计算式的物理意义,提出了一种模拟有效预应力的等效荷载-实体力筋降温法。首先建立预应力结构的无筋有限元模型,通过等效荷载法计算出无筋模型的混凝土弹性收缩,根据该弹性收缩量获得考虑混凝土弹性收缩的对应于有效预应力的等效降温值;再建立预应力结构的有筋模型,通过在有筋模型中对预应力筋单元施加该等效降温荷载实现有效预应力的准确模拟。该方法能在多种通用有限元软件中通过两步建模计算实现,可以正确模拟结构在有效预应力作用下的初始状态,避免传统实体力筋法施加降温模拟有效预应力不准确的缺点。该建模方法为模拟预应力混凝土结构张拉加载、后续加载的受力分析,提供了又一种有效的方法。多个算例验证了本方法的可行性和有效性。

超长预应力混凝土结构温差收缩效应分析

考虑环境温差、混凝土收缩、徐变等因素的温度收缩效应分析是超长混凝土结构设计的核心问题之一。由于尚无合理、完善的设计计算理论,作者提出了考虑环境温差、混凝土收缩、徐变时效特性、后浇带、施工进度控制等因素的混凝土结构温度收缩效应的计算方法,并给出了具体设计参数的建议取值。应用有限元分析软件对某超长预应力混凝土框架结构进行了不同工况下的温度收缩效应分析,分析结果表明:建议的温度收缩效应的计算理论以及综合计算温差确定方法对实际工程结构设计具有一定的指导意义。

新疆吐鲁番地区超长混凝土结构设计实践

介绍了一幢位于新疆吐鲁番市的长65.3 m的6层现浇钢筋混凝土框架结构采用设置后浇带和配筋加强来进行温度收缩裂缝控制的设计方法,裂缝控制效果良好,表明在吐鲁番这样极端干热地区建设超长混凝土结构房屋是可以做到的。

深圳北站超长结构温差收缩效应分析

在对国内外温差计算分析研究的基础上,参照温差收缩效应计算新方法,对深圳北站整体结构温差收缩应力进行了完整的有限元计算分析,并在此基础上提出了解决超长组合结构温差效应的措施,对面广量大的大体量超长结构设计具有一定的参考价值。

国内外超长混凝土结构收缩模型的比较

通过对国内外几种收缩预测模型的深入研究,分析了其基本原理与计算方法;以C30混凝土为研究对象,在统一条件下分别对每种预测模型进行了实例计算,并对预测结果进行了对比分析,找出了国内在混凝土收缩裂缝计算上的问题与缺陷并提出解决方法。同时,提出以温度当量的形式表示收缩应变,由此可以将收缩应变与温度应变合并考虑,为结构非应力应变的数值模拟分析提供便利,为超长混凝土结构的裂缝控制提供理论支持。

混凝土结构温差收缩效应分析计算

迄今为止,国内外尚未能给出钢筋混凝土结构温差收缩效应合理解。研究提出考虑混凝土徐变收缩时效特性,考虑地基或桩基有限约束刚度,考虑带后浇带结构生成过程的施工模拟和考虑结构施工至使用生命全过程最不利温差取值的计算钢筋混凝土结构温差收缩效应的新方法。典型算例(平面500m×100m、双向柱网10m、6层现浇钢筋混凝土框架结构)计算分析结果表明,以往分析计算方法夸大了基础约束刚度,未按结构施工构成实际情况选取所经历的最不利温度场,未考虑混凝土收缩应变的不利影响,也未考虑混凝土徐变的有利影响,放大了底部结构应力,缩小了上部结构应力。新方法揭示的结构温差收缩效应比较合理准确,对大体量钢筋混凝土建筑结构设计有重要参考价值。

浅谈混凝土的收缩与温度作用

阐述了混凝土的收缩作用和温度作用,并提出了在工程实践中进行裂缝控制的措施。

德国舍孔德高架桥长期性能监测研究

为了解半整体式混凝土铁路桥的长期性能,验证桥梁设计时计算参数的合理性以及结构的可靠性,对德国舍孔德(Scherkondetal)高架桥进行5年长期监测。该桥为(27.0+2×36.5+10×44+36.5)m半整体式混凝土铁路桥,桥梁建造时,布置传感器,监测主梁温度、梁端节点位移及桥墩顶部应变,并对结果进行分析。监测结果表明:主梁截面有效温度T_e=0.29T_(上部)+0.35T_(中部)+0.36T_(下部);实测梁端节点位移与梁体温度变化成正比,混凝土龄期越长线性关系越显著,实测混凝土膨胀系数为8.7×10^(-6) 1/K,验证了膨胀系数设计值的合理性;欧洲规范中的材料模型近似模拟了徐变和收缩的长期行为,但不能很好地模拟季节性行为;结合桥墩顶部应变计算桥墩顶部曲率,得到桥墩顶部曲率和桥墩纵向位移线性相关,结构实际作用效果比预期更"柔软",这对于结构由温度、徐变和收缩引起的约束力是有利的。

某生产车间现浇混凝土楼板板角斜裂缝分析

某现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构生产车间在使用中楼板有不同程度的开裂受损,尤其是房屋西南角(纵横外墙交接处)不同楼层同一部位均有形态、特征相似的板角对穿斜裂缝.为了研究这些对穿斜裂缝的产生机理,采用ANSYS有限元软件,建立三维实体模型,同时考虑温度变化及混凝土收缩变形,先进行热分析,再进行结构分析,最后得到楼板板角处最大主拉应力的分布,验证了温差和混凝土的收缩是楼板45°斜裂缝产生的主要原因.

钢-混凝土组合梁的温度响应分析

根据钢-混凝土组合梁的受力特征,建立了混凝土板、钢梁上翼板、钢梁下翼板的纵向位移函数和钢与混凝土之间的相对位移函数.考虑了组合梁沿梁高线性分布的温度梯度作用,由弹性力学中应力与应变的关系,推导出组合梁的势能总方程.基于能量泛函变分原理,得出了组合梁在温度效应下的控制微分方程及相应的边界条件.若只考虑挠度位移函数,则该方程可退化为普通梁的变形微分方程.运用该方法可以求解变温、温差和温度梯度作用下组合梁的温度效应问题.

东莞环球财富大厦地下室混凝土结构温差效应分析

结构超长、复杂体型的地下室混凝土结构,具有较为显著的温度响应,在结构分析、设计与施工阶段需合理考虑环境温差效应。在综合考虑施工进度、后浇带设置、含地下室桩筏基础有限约束刚度、依时温差作用取值的基础上,结合混凝土收缩徐变时效特性等关键因素,建立了一套适用于地下室混凝土结构温差效应分析的精细化仿真分析方法。基于所述方法,开展了东莞环球财富大厦地下室混凝土结构施工及使用全寿命内温差效应的定量分析,明确了结构温差作用下受力较不利构件及变形较大部位,针对性提出结构优化设计建议及施工控制措施,相关成果可为地下室混凝土结构设计提供参考。