混凝土结构温度应力分析技术规程
混凝土结构温度应力分析技术规程
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混凝土结构温度应力分析技术规程一、前言混凝土结构温度应力是混凝土结构在温度变化过程中产生的应力。
对于大型混凝土结构如桥梁、水利工程、高层建筑等,温度应力的影响不容忽视。
因此,对混凝土结构的温度应力进行分析,可以为混凝土结构设计、施工、维护提供重要的参考依据。
本文将介绍混凝土结构温度应力分析的具体技术规程。
二、混凝土结构温度应力的产生原因混凝土结构在温度变化过程中,会因为混凝土的热膨胀系数大于钢材的热膨胀系数,导致混凝土结构产生温度应力。
同时,混凝土结构的形状和约束条件也会影响温度应力的大小。
温度应力的大小取决于混凝土结构的材料性质、几何形状、约束条件以及温度变化范围等因素。
三、混凝土结构温度应力分析的步骤1. 确定混凝土结构的材料性质首先,需要确定混凝土结构所使用的混凝土的材料性质,包括混凝土的弹性模量、泊松比、线膨胀系数、热膨胀系数等。
这些参数可以通过实验或者参考相关文献得到。
2. 确定混凝土结构的几何形状和约束条件其次,需要确定混凝土结构的几何形状和约束条件。
混凝土结构的几何形状包括截面形状、长度、宽度等参数;约束条件包括支座类型、支座刚度、约束方式等参数。
这些参数可以通过实测或者参考相关文献得到。
3. 确定混凝土结构的温度变化范围在确定混凝土结构的材料性质、几何形状和约束条件后,需要确定混凝土结构的温度变化范围。
温度变化范围一般包括最高温度和最低温度,可以通过气象数据或者实测数据得到。
4. 进行温度应力计算在确定了混凝土结构的材料性质、几何形状、约束条件和温度变化范围后,可以进行温度应力计算。
具体的计算方法可以采用有限元方法、弹性理论方法等。
5. 分析温度应力的影响最后,需要分析温度应力对混凝土结构的影响。
温度应力对混凝土结构的影响包括结构的变形、裂缝的产生、构件的承载能力等。
根据温度应力的大小和混凝土结构的特点,可以采取相应的措施,如增加混凝土结构的支座、增加混凝土结构的截面尺寸等。
四、混凝土结构温度应力分析中需要注意的问题1. 温度应力分析需要考虑混凝土结构的实际情况,如约束条件、温度变化范围等。
混凝土温度应力分析与控制
![混凝土温度应力分析与控制](https://img.taocdn.com/s3/m/a20123dbafaad1f34693daef5ef7ba0d4b736d56.png)
混凝土温度应力分析与控制一、引言在混凝土结构的设计和施工中,混凝土的温度应力是一个重要的问题。
混凝土的温度应力会对混凝土结构的安全性和耐久性产生重大影响。
因此,混凝土温度应力的分析和控制是混凝土结构设计和施工中必须重视的问题。
本文将对混凝土温度应力的分析和控制进行详细的介绍。
二、混凝土温度应力的形成原因混凝土温度应力的形成原因主要有以下几点:1. 混凝土收缩变形:混凝土在硬化过程中会发生收缩变形。
混凝土收缩变形会导致混凝土内部产生内应力,进而引起温度应力的产生。
2. 温度变化:混凝土在受到温度变化的影响时会发生温度应力。
当混凝土受到热力作用时,混凝土内部会产生热胀冷缩变形,从而产生温度应力。
3. 混凝土结构约束:混凝土结构的约束条件会对混凝土的温度应力产生影响。
当混凝土约束条件较强时,混凝土的温度应力也会较大。
三、混凝土温度应力的分析方法混凝土温度应力的分析方法主要有以下几种:1. 热应力分析法:热应力分析法是通过计算混凝土内部的温度、应力分布来分析混凝土的温度应力。
热应力分析法需要考虑混凝土的热传导、热膨胀系数等因素。
2. 数值模拟方法:数值模拟方法是通过数值模拟软件对混凝土的温度应力进行分析。
数值模拟方法可以对混凝土的温度应力进行更加准确的计算。
3. 经验公式法:经验公式法是通过经验公式计算混凝土的温度应力。
经验公式法计算简便,但精度较低。
四、混凝土温度应力的控制方法混凝土温度应力的控制方法主要有以下几种:1. 控制混凝土的温度变化:在混凝土浇筑过程中,可以通过控制混凝土的温度变化来减小混凝土的温度应力。
可以通过增加混凝土的冷却水量、控制混凝土浇筑时间等方式来实现。
2. 采用预应力混凝土结构:预应力混凝土结构可以通过预应力钢筋的作用来减小混凝土的温度应力。
3. 采用伸缩缝:在混凝土结构中设置伸缩缝可以减小混凝土的温度应力,避免混凝土结构的破坏。
4. 采用防裂措施:在混凝土结构中设置防裂措施可以减小混凝土的温度应力,避免混凝土结构的破坏。
混凝土结构材料检测技术规程
![混凝土结构材料检测技术规程](https://img.taocdn.com/s3/m/241c557fce84b9d528ea81c758f5f61fb7362868.png)
混凝土结构材料检测技术规程一、前言混凝土是建筑工程中最常用的材料之一,常用于建筑物结构中,如基础、柱、梁、板等。
对于混凝土的材料检测是保证混凝土结构工程质量的重要手段。
本文将介绍混凝土结构材料检测技术规程。
二、检测前准备1. 检测仪器的准备混凝土结构材料检测需要使用一些专业的检测仪器,包括压力机、弯曲机、金属探伤仪、红外线测温仪、超声波检测仪、电阻率仪、pH计等。
检测前需要检查这些仪器是否正常工作。
2. 检测人员的准备混凝土结构材料检测需要专业的检测人员,他们需要熟悉检测仪器的使用方法、混凝土结构的构造原理、混凝土材料的物理性质等相关知识,并且需要具备一定的实践经验。
3. 检测位置的准备在进行混凝土结构材料检测之前,需要确定检测位置,并对检测位置进行清理和打磨,以保证检测仪器的正常使用。
三、检测方法1. 压力试验压力试验是检测混凝土强度的一种方法。
具体操作步骤如下:(1)取样:从混凝土结构中取出代表性的样品。
(2)标记:对样品进行标记,标明取样位置、日期等信息。
(3)养护:将样品养护28天,以便进行强度测试。
(4)试验:在28天后,将样品置于压力机上,施加荷载,记录荷载-变形曲线,并得到样品的抗压强度。
2. 弯曲试验弯曲试验是检测混凝土的抗弯强度的一种方法。
具体操作步骤如下:(1)取样:从混凝土结构中取出代表性的样品。
(2)标记:对样品进行标记,标明取样位置、日期等信息。
(3)养护:将样品养护28天,以便进行强度测试。
(4)试验:在28天后,将样品置于弯曲机上,施加荷载,记录荷载-变形曲线,并得到样品的抗弯强度。
3. 金属探伤金属探伤是检测混凝土中金属裂纹的一种方法。
具体操作步骤如下:(1)确定检测位置:根据混凝土结构的构造原理和金属分布情况,确定检测位置。
(2)清理:将检测位置进行清理,以保证金属探伤仪的正常使用。
(3)检测:将金属探伤仪置于检测位置上,进行探伤操作,并记录探伤结果。
4. 红外线测温红外线测温是检测混凝土表面温度的一种方法。
混凝土中的温度应力分析
![混凝土中的温度应力分析](https://img.taocdn.com/s3/m/c5eaf412a4e9856a561252d380eb6294dc88225a.png)
混凝土中的温度应力分析一、引言混凝土结构在使用过程中,由于温度变化而产生应力,严重影响其使用寿命和安全性。
因此,对混凝土中的温度应力进行分析和研究具有重要意义。
本文将从混凝土的性质、温度应力的形成机理、计算方法及其影响等方面进行详细介绍。
二、混凝土的性质混凝土是一种多孔材料,由水泥、骨料、细集料和掺合料等原料经过混合、浇筑、养护等工艺制成。
混凝土具有良好的耐久性、耐久性和可塑性等特点,但其强度和刚度随温度的变化而变化,进而产生温度应力。
三、温度应力的形成机理混凝土在温度变化时,由于其热膨胀系数较大,会产生热应变。
当混凝土的温度变化时,其体积也会随之发生改变,从而导致混凝土内部产生应力。
这种应力称为温度应力。
四、温度应力的计算方法温度应力的计算方法主要有两种:一种是静力学方法,即将混凝土看作弹性体,在温度变化时,根据线膨胀系数和杨氏模量计算应力;另一种是热力学方法,即考虑混凝土的温度变化和热传递,根据混凝土的热膨胀系数和热导率计算应力。
其中,静力学方法适用于低温、小变形和小应力情况,热力学方法适用于高温、大变形和大应力情况。
五、温度应力的影响温度应力的产生会严重影响混凝土结构的使用寿命和安全性。
具体表现为以下几个方面:(一)裂缝的产生温度应力的作用下,混凝土内部会产生应力集中,从而导致混凝土表面裂缝的产生。
这些裂缝会加速混凝土的老化和损坏。
(二)强度和刚度的降低温度应力的作用下,混凝土内部会发生变形,从而导致其强度和刚度的降低。
这会严重影响混凝土结构的承载能力和抗震能力。
(三)钢筋的锈蚀混凝土结构中的钢筋会随着混凝土的老化而发生锈蚀,从而降低其强度和刚度。
而温度应力的产生会加速混凝土的老化,从而加速钢筋的锈蚀。
(四)波动荷载的作用温度应力的存在会影响混凝土结构的刚度和强度,从而使其对波动荷载的响应产生变化。
这会影响混凝土结构的可靠性和安全性。
六、结论混凝土结构中的温度应力是一项重要的研究内容,其产生会严重影响混凝土结构的使用寿命和安全性。
混凝土结构温度应力分析
![混凝土结构温度应力分析](https://img.taocdn.com/s3/m/25eabf25cd7931b765ce0508763231126edb7796.png)
混凝土结构温度应力分析一、背景介绍混凝土结构是建筑工程中常见的结构类型,其具有高强度、耐久性好等特点。
然而,在使用过程中,混凝土结构受到温度变化的影响,会产生应力,从而影响其性能和安全性。
因此,混凝土结构温度应力分析是建筑工程中必不可少的一项工作。
二、混凝土结构温度应力的形成原因混凝土结构温度应力主要是由于混凝土受到温度变化的影响,导致结构发生体积变化而产生的应力。
温度变化主要有以下几种情况:1.环境温度变化环境温度变化是指空气温度的变化,这种变化会对混凝土结构产生直接的影响。
当环境温度升高时,混凝土结构会膨胀,产生压应力;当环境温度降低时,混凝土结构会收缩,产生拉应力。
2.日夜温差变化日夜温差变化是指白天和晚上温度的变化,这种变化对混凝土结构的影响较大。
在白天高温时,混凝土结构表面会因为受热而膨胀,而混凝土结构内部由于温度变化慢,膨胀较小,因此产生了表面和内部的温差,从而产生了应力。
3.季节温度变化季节温度变化是指春夏秋冬四季的温度变化,这种变化对混凝土结构的影响最为显著。
由于季节的变化,混凝土结构被不同的温度影响,从而导致结构产生应力。
三、混凝土结构温度应力分析方法混凝土结构温度应力分析方法主要有以下几种:1.传统方法传统方法是指根据混凝土结构的热学参数(如热膨胀系数、热导率等)和温度变化数据,通过计算得出混凝土结构的温度应力。
这种方法简单快捷,但是精度较低,难以考虑到混凝土结构内部的复杂应力分布情况。
2.有限元方法有限元方法是指将混凝土结构分割成若干小单元,通过计算每个小单元的温度应力,最终得出整个混凝土结构的温度应力分布情况。
这种方法精度高,能够考虑到混凝土结构内部的复杂应力分布情况,但是计算量大,需要专业的有限元软件支持。
3.试验方法试验方法是指通过对混凝土结构进行温度应力试验,得出其温度应力分布情况。
这种方法能够直接得到混凝土结构的实际温度应力情况,但是试验成本高,且受试验条件的限制较大。
大体积混凝土结构温度应力仿真分析
![大体积混凝土结构温度应力仿真分析](https://img.taocdn.com/s3/m/82b758d76f1aff00bed51eb4.png)
v n
T n
P
P [ B]
T n v
T
T [ Dn ] n dv
P ——自生体积变形荷载增量,
0 n
P [ B]
0 n v
T
0 [ D n ] n dv
由式(6-4)求得位移增量 n 后,代入式 (6-2)即可求出应力增量 n 。
0 x (t )
(1 ) x (t ) S (t ) E (t )
(5-1)
(2)应变增量
①徐变变形增量的递推公式(隐式解法、变步长)
设从0开始受(t)作用,到时间t时混凝土徐变 变形为:
( ) (t ) ( 0 )c(t , 0 ) c(t , ) d 0
总应力为各时段应力增量之和,即:
n i
i 1
n
(6-5)
(2)说明 (1)对温度应力来说,徐变具有巨大的影 响,徐变的作用使温度应力产生相当大的 松弛,徐变变形经常达到弹性变形的1~3倍, 一般而言,可以使温度应力减小40%左右。 (2)热膨胀系数对温度应力具有重要的影 响,温度应力与热膨胀系数成正比。 (3)弹性模量对温度应力具有重要的影响, 温度应力与弹性模量成正比。
n i 1
i
(2)混凝土等效热传导方程
经过推导可得考虑表面散热对冷却效果影响 的混凝土结构水管冷却等效热传导方程如 下
2T 2T 2T T a 2 2 2 y z x 1
(4-3)
1 T f T0 Tw 0 (4-4)
(2-6)
在给定的初始条件和边界条件下求 解导热方程就可得出不同时刻 时的温 度场T(x, y, z,)。
混凝土结构温度效应计算规程
![混凝土结构温度效应计算规程](https://img.taocdn.com/s3/m/344c5a65ac02de80d4d8d15abe23482fb4da026a.png)
混凝土结构温度效应计算规程一、前言混凝土结构受温度影响是一种常见的现象,而在建筑设计中,温度效应的计算是非常重要的一项工作。
本文将详细介绍混凝土结构温度效应的计算规程,包括温度计算方法、温度应力计算方法以及温度应力的控制等。
二、温度计算方法温度计算方法一般分为两种:一是采用材料系数法计算温度变形,二是采用有限元法计算温度场。
1.材料系数法材料系数法是一种简便的温度计算方法,它通过确定混凝土的温度系数、钢筋的温度系数以及混凝土的收缩系数等材料参数,来计算温度变形。
其中混凝土的温度系数一般为1/1000,钢筋的温度系数一般为1/2000,混凝土的收缩系数一般为6×10^-6。
2.有限元法有限元法是一种更为精确的温度计算方法,它可以考虑结构的几何形状、结构的边界条件、热源的位置和强度等因素对温度场的影响。
有限元法在计算大型混凝土结构时效果更好,但计算量较大,需要计算机进行计算。
三、温度应力计算方法温度应力计算方法是指根据结构的温度变化来计算结构内部产生的应力。
温度应力计算方法一般分为两种:一是采用材料系数法计算温度应力,二是采用有限元法计算温度应力。
1.材料系数法材料系数法是一种简便的计算温度应力的方法,它可以通过结构的温度变化来计算结构内部产生的应力。
其中混凝土的温度应力系数一般为0.000012,钢筋的温度应力系数一般为0.000019。
2.有限元法有限元法是一种更为精确的计算温度应力的方法,它可以考虑结构的几何形状、结构的边界条件、热源的位置和强度等因素对温度应力的影响。
有限元法在计算大型混凝土结构时效果更好,但计算量较大,需要计算机进行计算。
四、温度应力的控制温度应力的控制是指通过调整结构的设计参数来减小结构内部的温度应力。
温度应力的控制方法主要有以下几种:1.增加结构的伸缩性增加结构的伸缩性可以减小结构内部的温度应力。
具体措施包括增加伸缩缝的数量和长度、采用柔性底板等。
2.降低结构的温度变化降低结构的温度变化可以减小结构内部的温度应力。
钢筋混凝土构件的温度应力分析及其控制技术研究
![钢筋混凝土构件的温度应力分析及其控制技术研究](https://img.taocdn.com/s3/m/2f55d8df988fcc22bcd126fff705cc1755275ffd.png)
钢筋混凝土构件的温度应力分析及其控制技术研究一、引言钢筋混凝土结构在工程中应用广泛,但在实际使用过程中,温度变化会对结构产生较大影响,产生温度应力。
因此,钢筋混凝土构件的温度应力分析及其控制技术成为研究热点。
二、钢筋混凝土构件的温度应力分析1.温度应力的定义温度应力是指结构受到温度变化作用后所产生的内力,其大小与结构材料、温度变化幅度、结构形状等因素有关。
2.温度应力产生的原因钢筋混凝土构件在温度变化过程中,由于受到热胀冷缩的影响,从而产生温度应力。
这种应力一般分为两类:一是由于混凝土与钢筋由于不同的热胀系数而产生的温度差应力;二是由于混凝土和钢筋之间的黏结力而产生的温度差应力。
3.温度应力计算方法钢筋混凝土构件的温度应力计算方法一般包括两种:一是基于物理力学方法,即根据结构的几何形状和材料的物理力学性质,推导出其内部应力场的解析公式;二是基于数值分析方法,即通过有限元分析等方法,将结构划分为若干个小单元,在每个小单元内求解温度应力。
4.温度应力的影响因素温度应力的大小与许多因素有关,主要包括结构材料的性质、温度变化幅度、结构的几何形状、结构的支承条件等因素。
其中,温度变化幅度是影响温度应力大小的主要因素。
三、钢筋混凝土构件的温度应力控制技术1.材料选择为了降低温度应力的大小,可以选择具有较小热胀系数的材料,如纤维增强复合材料等。
2.结构设计在结构设计过程中,可以通过合理的结构几何形状设计和支承条件设置,减小温度应力的大小。
例如,通过增加构件的截面尺寸和设置足够的支承,可以有效降低温度应力。
3.施工措施在施工过程中,可以通过控制混凝土的龄期和加强构件的湿度管理,降低温度应力的大小。
此外,还可以采用预应力钢筋等技术,增加结构的刚度和抗弯强度,从而降低温度应力。
4.温度应力监测技术为了及时了解结构内部温度应力的变化情况,可以采用温度应力监测技术。
目前常用的温度应力监测技术主要包括应变测量、温度测量和位移测量等方法。
混凝土结构收缩和温度应力分析及应对措施
![混凝土结构收缩和温度应力分析及应对措施](https://img.taocdn.com/s3/m/f4e30c28aaea998fcc220e4c.png)
Ke r s c n rt ;s r k g oc ;tmp r tr t s ;c u tr a u e y wo d : o cee h i a e fre e e aue s e s o n eme s r n r
1 混凝 土的 收 缩
2 内外温差 : ) 指建筑在使用期 间, 由于室 内、 外气温不 同, 在构件 内、 外表 面所产生的温差。 3 )日照温差 : 指房屋在使用期 间, 向阳面与背 阴面之间
响。
混凝 土收缩值 为大 ,再加之水化热使 内部 混凝 土的温度 比
表面高 , 因此 , 如果把 内部混凝 土看作是相对不变形的 , 它 就将对试 图缩小体积 的表层混凝土形成约束 ,从而在表层 混凝土中引起强制拉应力 。 如果内外变形 差较大 , 也会造成 混凝土的表 面开裂 。 在 配有 钢筋的混凝土构件 中 ,由于钢筋具有和混凝土 几乎相同的温度膨胀系数 ,因此单纯 由于温度变化不会在 两者之 间造成强制应力。 但钢筋 没有收缩性质 , 因此它将对 混凝土的收缩产生阻碍作用 , 从而使混凝土受强制拉应力 , 截 面的配筋率越大 , 这种强制拉应力就越大 , 当截面 中配筋 过 多时 , 甚至会使混凝土受拉开裂。 3 应对措施 为 了清除混凝土收缩和温 度应力对结构造成 的不 良影
2 混凝土的温度应力 混凝土结构和其它材料一样 , 当环境温度产生变化 时 ,
混 凝 土 的体 积 也 具 有 热 胀 冷 缩 的 性 质 ,混 凝 土 的 温 度 膨 胀
系数一般为 10 0 /C, . ×1 —5 q 结构在温度作用下 , 产生的变 形量见下式 :
△L : C△ t t L
【 关键词 】 混凝土; 收缩应力; 温度应力; 应对措施
混凝土板温度应力分析及控制方法研究
![混凝土板温度应力分析及控制方法研究](https://img.taocdn.com/s3/m/053b1e8ac67da26925c52cc58bd63186bdeb9263.png)
混凝土板温度应力分析及控制方法研究一、研究背景混凝土是建筑工程中最重要的材料之一,其具有高强度、耐久性和可塑性等优点,因此在建筑、道路、桥梁等领域得到广泛应用。
然而,混凝土构件在施工和使用过程中会受到各种力的作用,从而导致温度应力的产生,严重的温度应力会导致混凝土的开裂和损坏。
因此,混凝土板温度应力的分析及控制方法研究具有重要意义。
二、混凝土板温度应力的产生机理混凝土板在施工和使用过程中会受到温度的影响,当混凝土板的温度发生变化时,其体积也会发生变化,从而产生温度应力。
混凝土板的温度应力主要由以下两个方面产生:1.温度梯度引起的应力当混凝土板的表面和内部温度不同时,就会产生温度梯度,从而引起温度应力。
这种应力主要由混凝土板的热膨胀系数和温度梯度决定。
2.约束引起的应力混凝土板的约束条件也会引起温度应力。
例如,混凝土板与支座之间的约束就会引起温度应力。
由于混凝土的热膨胀系数较大,当混凝土板的温度变化时,其长度也会发生变化,从而产生约束应力。
三、混凝土板温度应力的分析方法为了准确预测混凝土板温度应力的大小和分布情况,需要进行混凝土板温度应力的分析。
目前,常用的混凝土板温度应力分析方法主要包括以下几种:1.经验公式法经验公式法是根据经验公式计算混凝土板温度应力的大小和分布情况。
这种方法简单易行,但其适用范围较小,只适用于一些简单的混凝土板结构。
2.有限元法有限元法是一种计算机模拟方法,可以较为精确地计算混凝土板温度应力的大小和分布情况。
这种方法需要进行大量的计算,计算量较大,但其适用范围广,可用于各种混凝土板结构的分析。
3.解析法解析法是一种基于数学分析的方法,通过对混凝土板温度应力的基本方程进行求解,得到混凝土板温度应力的大小和分布情况。
这种方法计算量较小,但其适用范围较窄,只适用于一些简单的混凝土板结构。
四、混凝土板温度应力的控制方法为了控制混凝土板温度应力的大小和分布情况,需要采取一些措施。
目前,常用的混凝土板温度应力控制方法主要包括以下几种:1.降低混凝土板的温度变化率降低混凝土板的温度变化率可以有效地控制混凝土板温度应力的大小和分布情况。
混凝土超长结构温度应力分析全精通
![混凝土超长结构温度应力分析全精通](https://img.taocdn.com/s3/m/1908bc4677c66137ee06eff9aef8941ea66e4b15.png)
混凝土超长结构温度应力分析全精通
一、分析原理
1.热应力原理:根据材料的线膨胀系数及温度差,可以计算出温度应力。
当结构受到温度变化的影响时,混凝土会产生相应的应力。
2.纵横向温度应力不平衡原理:由于混凝土超长结构的尺寸很大,在温度变化作用下,结构的不同部位会有不同的温度变形,从而引起不平衡的应力分布。
3.材料特性:混凝土作为一种复合材料,其特性会受到温度的影响。
根据材料的热学性能参数,可以计算出具体的温度应力。
二、分析工具
混凝土超长结构温度应力分析通常使用有限元分析方法进行求解。
有限元分析是一种针对复杂结构的数值计算方法,可以较为准确地模拟结构的温度变化,并计算出相应的应力分布。
常用的有限元分析软件包有ANSYS、ABAQUS等,这些软件具有强大的计算能力和可视化效果,可以对混凝土超长结构进行全面的温度应力分析。
三、分析方法
1.平衡温度法:假设混凝土超长结构处于其中一温度状态下的平衡。
通过对结构进行瞬态热传导和力学分析,可以计算出结构在温度变化时的应力分布。
2.数值分析法:通过数值计算的方法,将混凝土超长结构划分为若干网格单元,根据其热传导和力学特性,计算出结构在不同温度下的应力变化。
3.经验公式法:根据混凝土的力学特性和温度变化规律,通过经验公式的方法来估计结构的温度应力分布。
这种方法相对简单,适用于一些简单结构和初步设计。
总结起来,混凝土超长结构温度应力分析对于工程设计来说是非常重要的一项工作。
通过深入了解分析原理、使用分析工具和熟练掌握分析方法,可以准确地评估结构的稳定性和安全性,为工程的设计和施工提供科学依据。
混凝土结构的温度应力分析方法
![混凝土结构的温度应力分析方法](https://img.taocdn.com/s3/m/a244982bc4da50e2524de518964bcf84b9d52d19.png)
混凝土结构的温度应力分析方法一、概述混凝土结构在使用过程中会受到温度的影响,温度变化会引起混凝土内部的应力变化,进而影响结构的稳定性和安全性。
因此,在混凝土结构的设计和施工中,需要考虑温度应力的影响。
本文将介绍混凝土结构的温度应力分析方法。
二、温度应力产生原因温度变化会引起混凝土内部的温度变化,从而引起混凝土内部的体积变化。
当混凝土受到约束时,体积变化会引起内部应力的变化,从而产生温度应力。
温度应力的大小与混凝土的线膨胀系数、温度变化量、混凝土的约束程度等因素有关。
三、温度应力分析方法1. 温度应力计算公式根据基本力学原理,可以得到混凝土结构的温度应力计算公式:σ = αΔT E其中,σ为温度应力,α为混凝土的线膨胀系数,ΔT为温度变化量,E为混凝土的弹性模量。
2. 温度应力分析步骤(1)确定温度变化量在进行温度应力分析前,首先需要确定温度变化量。
通常情况下,可以根据气象资料和历史数据来确定设计温度范围。
(2)确定混凝土的线膨胀系数混凝土的线膨胀系数是影响温度应力大小的关键因素之一。
一般情况下,可以根据混凝土的配比和试验数据来确定混凝土的线膨胀系数。
(3)确定混凝土的约束程度混凝土的约束程度也是影响温度应力大小的关键因素之一。
混凝土的约束程度越大,温度应力就越大。
一般情况下,可以根据混凝土的结构形式和施工方式来确定混凝土的约束程度。
(4)计算温度应力根据上述公式和确定的参数,可以计算出混凝土结构在温度变化下的应力分布情况。
四、温度应力分析案例以下是一个混凝土结构的温度应力分析案例:假设某混凝土结构的线膨胀系数为1.2×10^-5/℃,设计温度范围为-10℃~30℃,混凝土的约束程度为中等程度。
根据上述参数,可以计算出该混凝土结构在温度变化下的应力分布情况。
(1)确定温度变化量根据设计温度范围,温度变化量为40℃。
(2)确定混凝土的线膨胀系数已知混凝土的线膨胀系数为1.2×10^-5/℃。
混凝土的施工温度应力分析及养护
![混凝土的施工温度应力分析及养护](https://img.taocdn.com/s3/m/ce067066af1ffc4ffe47ac4e.png)
三、 施 工养 护
1 . 施 工养 护 的意 义
混 凝土 结 构 的养护 包 括养 护方 式 与养 护 时间 , 只有 选 择合 适 的养 护 方式 并 持续 合理 的养护 时 间 , 才 能充分 发 挥养 护 的效 果 。 事实表明, 合理 的养 护 能
中期 : 从水泥放热作用结束至混凝土冷却至稳定温度 , 在此时期 , 混凝 土 温 度应 力 主要 是 因混凝 土 冷却 和外 界 气温 的变 化 所导 致 , 此 阶段 的应 力 与初 期阶段产生的残余应力相互叠加, 此时期的混凝土弹性模量变化不大 。 晚期 : 为混 凝 土完 全 冷却 后 的 运转 起 , 温 度应 力 通 常 是 因外 界 温 度 的变 化 而 引起 , 该 阶段 的温度 应力 与前 两 个阶 段 的温度 应 力相 互 叠加 。 的分 析
3 . 加 强养 护
温度应力是因混凝土的结构而决定的 , 混凝土是气体 、 骨料 、 水分 、 水泥 等物质组成的非匀质建筑材料, 混凝土浇筑后 , 在其硬化过程中, 会制造大量 的水化热, 而混凝土体积较大 , 导热系数小, 导致大量的水化热集 中在混凝土 内部, 加快内部温度上升 , 而混凝土外部温度的下降使得混凝土内外产生 了 较 大的 温度 差 。一 方面 , 温度差 会 导致 混凝 土 内部 产 生一 定 的温 度 应 力来 平 衡 内外 热胀 冷缩 引起 的结构 变形 , 另一 方 面气 温下 降 也是 产 生温 度 应力 的 重
构周 围创造 高湿 度 环境 。混 凝 土表 面一 旦 出现 干燥 , 再 采取 措 施 的话 已为时 太晚, 因此 , 在养 护 室应 十分 慎 重 , 混凝 土 养护 期 的确 定 是一 个 难题 , 通常, 是 在养 护 终止 前混 凝 土表 明 的渗 透率 已达 到 某限 度 为标 准 , 而 这 个 限度 的 确定
超长混凝土结构温度应力分析
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超长混凝土结构温度应力分析摘要:温度应力是超长混凝土框架结构需要考虑的重要问题。
结合大石桥市某项目,介绍了混凝土结构温度荷载对建筑的影响,采用有限元软件midas/gen8.0对超长结构温度效应进行了分析,并提出了相应的措施。
关键词:超长钢筋混凝土结构;温度应力0、引言目前,为了满足生活工作需要,我国的大型公共建筑逐渐增多,由此整个结构单体平面尺寸日益增大,形成了超长、超大建筑物。
如果这类建筑物采用钢筋混凝土结构,为满足美观、防水、保温等建筑功能,故长度超过了gb50010—2010《混凝土结构设计规范》所规定的伸缩缝最大间距。
因此,设计时必须认识超长结构的温度应力分布特点,才能做出合理的结构设计。
本文利用midas/gen8.0对某工程实例进行分析,以得出符合力学原理与工程实际的超长结构解决方案及措施。
1、工程概况本工程总尺寸为129.4m×57.8m,其中含有三部分,中间为主楼,左右两侧各有裙房一个。
主楼为地下一层,地上十六层的框架剪力墙混凝土结构,建筑总高度为71.4m;两侧裙房与主楼设缝断开。
主楼高层部分长为75.6m,宽为24m,长度超过了gb50010—2010 《混凝土结构设计规范》所规定的伸缩缝最大间距。
为减小施工阶段解决混凝土收缩引起的温度应力,设置两条后浇带,间距在30m左右。
故不考虑后浇带封闭前的温度应力影响。
2、温度作用取值2.1施工阶段预测分析:根据建设单位工期及工程实际,2011年7月中旬开始基础施工,120天完成主体施工,即2011年11月底完成主体施工。
预计:2012年4月中旬封闭后浇带。
2.2环境温度分析施工阶段环境温度确定:本工程于2012年4月封闭后浇带,即建筑合拢,此时月平均温度为10℃。
建筑合拢后于2012年11月采暖期开始前完成装修并投入使用。
此阶段(4月~11月)月平均温度最低为2℃,最高为33℃,故降温温差最大为-8℃,升温温差最大为+23℃。
混凝土结构温度应力计算技术规程
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混凝土结构温度应力计算技术规程一、引言混凝土结构在使用过程中受到外部环境和内部荷载的影响,会产生温度应力。
温度应力是混凝土结构设计中必须考虑的因素。
本文将详细介绍混凝土结构温度应力的计算方法和技术规程。
二、温度应力的计算温度应力的计算可以通过以下公式进行:$$\sigma_t = \alpha(T - T_0)$$其中,$\sigma_t$表示温度应力,$\alpha$表示混凝土线膨胀系数,$T$表示混凝土温度,$T_0$表示混凝土的参考温度,一般为20℃。
在实际计算中,需要考虑混凝土的温度分布,因此需要将混凝土分成若干个部分进行计算。
具体计算方法如下:1. 将混凝土结构分成若干块,每块的尺寸要足够小,以保证温度分布的准确性。
2. 对于每块混凝土,计算其所受到的温度变化量,即$\Delta T = T - T_0$。
3. 计算每块混凝土的温度应力,即$\sigma_t = \alpha \Delta T$。
4. 将每块混凝土的温度应力合并,得到整个结构的温度应力。
合并时需要考虑混凝土的相互作用,具体方法见下文。
三、温度应力的调整在实际计算中,由于混凝土的温度分布不均匀,可能会产生一些局部的过大应力。
为了避免这种情况的发生,需要对温度应力进行调整。
具体方法如下:1. 对于局部应力过大的区域,可以采用降温的方法进行调整。
降温的方法包括增加通风、喷水等。
2. 对于整体应力过大的情况,可以采用结构的增强措施进行调整。
增强措施包括增加钢筋、增加混凝土厚度等。
四、温度应力的合并在实际计算中,需要将每块混凝土的温度应力合并,得到整个结构的温度应力。
合并时需要考虑混凝土的相互作用,具体方法如下:1. 对于相邻的混凝土块,应力的合并可以采用叠加原理进行。
即将相邻块的应力相加,得到它们合并后的应力。
2. 对于不相邻的混凝土块,应力的合并需要考虑它们之间的相互作用。
一般采用有限元分析等方法进行计算。
五、温度应力的设计在设计混凝土结构时,需要考虑温度应力的影响。
混凝土结构施工中的温度应力分析
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混凝土结构施工中的温度应力分析一、背景与概述混凝土是建筑结构中常用的材料之一,其施工中需要考虑到温度变化对其的影响。
由于混凝土的热膨胀系数较大,施工过程中易受温度影响而产生应力。
因此,在混凝土结构的设计和施工过程中,需要进行温度应力分析,以保证结构的安全性和稳定性。
二、混凝土的热膨胀系数及温度影响混凝土的热膨胀系数通常在10×10^-6/℃左右,比一般的金属材料要大得多。
在混凝土施工过程中,由于温度变化,混凝土会发生热膨胀或收缩,从而产生应力。
当混凝土的温度升高时,其体积会增大,从而产生膨胀应力,反之则会产生收缩应力。
由于混凝土是一种非均质材料,其内部的温度变化可能会导致不同部位的应力不同,从而产生裂缝或变形。
三、混凝土结构施工中的温度应力分析方法1. 热应力计算法热应力计算法是一种常用的分析混凝土温度应力的方法。
该方法需要考虑混凝土的热膨胀系数、温度变化、结构的约束程度等因素,通过计算得出混凝土内部的应力分布情况。
在计算过程中,需要进行多次迭代计算,并考虑到混凝土的非线性特性,以得出较为准确的结果。
2. 数值模拟法数值模拟法是一种基于有限元分析的方法,通过建立混凝土结构的有限元模型,考虑到温度变化对混凝土的影响,得出混凝土的应力分布情况。
该方法需要考虑到混凝土的材料特性、约束条件、温度变化等因素,并进行多次迭代计算,以得出较为准确的结果。
3. 监测法监测法是一种实验性的方法,通过在混凝土结构中安装应力计等传感器,监测其内部的应力变化情况。
该方法需要在施工前进行计划,安装监测设备,并在施工过程中进行实时监测。
通过监测数据的分析,可以得出混凝土结构内部的应力变化情况,以及其与温度变化的关系。
四、混凝土结构施工中的温度应力控制措施1. 控制混凝土的温度控制混凝土的温度是控制混凝土结构温度应力的有效措施之一。
在混凝土浇筑过程中,可以通过控制混凝土的温度,减少其温度变化对结构的影响。
具体措施包括: 控制混凝土的配合比,减少其水泥用量,控制混凝土的浇筑时间等。
混凝土结构温度应力分析技术规程
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混凝土结构温度应力分析技术规程一、前言混凝土结构在使用过程中,由于受到外界环境因素的影响,如温度变化等,会产生相应的应力,如果不采取有效措施,会对结构的安全性产生影响。
本文旨在介绍混凝土结构温度应力分析技术规程,以便工程师在实际工作中能够更好地掌握这一技术。
二、温度应力的定义和影响因素温度应力是指混凝土结构在温度变化时所受到的内部应力。
影响温度应力的因素主要包括混凝土结构的材料性质、结构形状、环境温度变化等。
三、温度应力的计算方法温度应力的计算方法主要有两种:一是按材料力学原理进行计算,即应力=模量×温度差;二是按混凝土的线膨胀系数进行计算,即应力=线膨胀系数×温度差×单位长度。
四、温度应力分析的步骤温度应力分析的步骤包括以下几个方面:1、确定结构模型;2、确定材料参数;3、确定温度变化范围;4、进行温度应力计算;5、分析温度应力的结果,并进行安全评估。
五、温度应力分析的注意事项在进行温度应力分析时,需要注意以下几个方面:1、要对结构进行精确的建模,包括几何形状、材料参数等;2、要考虑温度变化的不确定性,包括环境温度变化等;3、要对不同部位的温度应力进行分析,以便进行针对性的加固措施;4、要对分析结果进行多次验证,以提高分析结果的可信度。
六、温度应力分析的实例以某混凝土桥梁为例,进行温度应力分析。
该桥梁主跨长42米,宽12米,高3.5米,采用C50混凝土。
环境温度变化范围为-10℃~40℃,桥梁结构的线膨胀系数为12×10-6/℃,计算得到温度应力为270kPa,根据安全系数要求,需要对桥梁进行加固。
七、温度应力分析的加固措施针对以上实例,可以采取以下几种加固措施:1、采用高强度混凝土或预应力混凝土;2、增加桥梁的横向支撑;3、采用隔热层等措施减少温度变化的影响。
八、总结温度应力分析是混凝土结构设计和施工中必不可少的一项工作。
通过对温度应力的分析,可以更好地掌握结构的安全性,并采取相应的加固措施,以保证结构的安全和可靠性。
混凝土温度应力计算技术规程
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混凝土温度应力计算技术规程一、前言混凝土结构的设计中,温度应力计算是一个重要的环节。
温度应力是由于混凝土的收缩和膨胀引起的,如果不加以考虑将会对结构的安全性造成影响。
本文将详细介绍混凝土温度应力计算的技术规程。
二、温度应力的影响因素混凝土温度应力受到以下因素的影响:1.混凝土的线膨胀系数:随着混凝土内部温度的升高,混凝土膨胀系数也会增大。
2.混凝土的收缩系数:随着混凝土内部温度的升高,混凝土的收缩系数也会增大。
3.混凝土的干缩率:混凝土在干燥环境下会发生干缩,随着混凝土内部温度的升高,干缩率也会增大。
4.混凝土的材料参数:混凝土的弹性模量、抗拉强度、抗压强度等材料参数,都会对温度应力产生影响。
5.混凝土的几何形状:混凝土的截面形状和尺寸,也会对温度应力产生影响。
三、计算方法1.温度应力的计算公式温度应力的计算公式为:σt=αΔT+Eε其中,σt为温度应力(MPa),α为混凝土的线膨胀系数(1/℃),ΔT为混凝土内部温度升高值(℃),E为混凝土的弹性模量(MPa),ε为混凝土的应变。
2.温度应变的计算公式温度应变的计算公式为:ε=ΔTα-βΔL/L其中,ε为混凝土的应变,ΔT为混凝土内部温度升高值(℃),α为混凝土的线膨胀系数(1/℃),β为混凝土的收缩系数(1/℃),ΔL 为混凝土长度变化值(mm),L为混凝土初始长度(mm)。
四、温度应力的计算步骤1.确定混凝土的线膨胀系数α,收缩系数β,弹性模量E等材料参数。
2.确定混凝土的几何形状,包括截面形状和尺寸。
3.确定混凝土的内部温度升高值ΔT。
4.根据温度应变的计算公式,计算混凝土的应变ε。
5.根据温度应力的计算公式,计算混凝土的温度应力σt。
6.根据混凝土的抗拉强度和抗压强度以及温度应力的大小,确定混凝土的安全性。
五、温度应力的控制措施为了控制混凝土的温度应力,可以采取以下措施:1.控制混凝土的内部温度升高值,例如采用隔热、通风等措施。
2.增加混凝土的截面尺寸,减少温度应力的大小。
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混凝土结构温度应力分析技术规程
一、前言
混凝土结构在使用过程中会受到温度变化的影响,因此需要进行温度应力分析,以保证结构的安全性和稳定性。
本文将详细介绍混凝土结构温度应力分析的技术规程。
二、温度应力分析的基本原理
温度应力分析是根据混凝土材料的热膨胀系数和温度变化计算混凝土结构在温度变化下所受到的应力。
具体步骤如下:
1. 确定结构的温度变化范围和时间段;
2. 计算混凝土材料的热膨胀系数;
3. 根据温度变化和热膨胀系数计算混凝土结构所受到的应力。
三、温度应力分析的具体步骤
1. 确定结构的温度变化范围和时间段
在进行温度应力分析之前,首先需要确定混凝土结构的温度变化范围和时间段。
一般来说,温度变化范围为-20℃~40℃,时间段为24小时。
如果结构受到更大的温度变化,需要根据实际情况进行调整。
2. 计算混凝土材料的热膨胀系数
混凝土材料的热膨胀系数是进行温度应力分析的关键参数。
其计算公式为:
α = (l2-l1)/(l1*t)
其中,α为混凝土材料的热膨胀系数,l1为混凝土结构在温度为t1时的长度,l2为混凝土结构在温度为t2时的长度,t为温度变化量。
3. 根据温度变化和热膨胀系数计算混凝土结构所受到的应力
根据温度变化和热膨胀系数,可以计算出混凝土结构所受到的应力。
其计算公式为:
σ = EαΔt
其中,σ为混凝土结构所受到的应力,E为混凝土的弹性模量,Δt为
温度变化量。
四、温度应力分析的注意事项
1. 在进行温度应力分析之前,需要进行混凝土结构的力学性能测试,以确定混凝土的弹性模量等参数。
2. 温度应力分析需要考虑混凝土结构的几何形状和支撑条件等因素。
3. 在进行温度应力分析时,需要考虑混凝土结构的变形和应力分布情况,以确定结构的安全性和稳定性。
五、结论
温度应力分析是保证混凝土结构安全性和稳定性的重要技术手段。
本文通过介绍温度应力分析的基本原理、具体步骤和注意事项,为混凝土结构温度应力分析提供了详细的技术规程。