浅谈超长结构温度应力分析

发表时间：2017-06-12T10:58:01.890Z 来源：《基层建设》2017年6期作者：张国良[导读] 为了更好地实现使用功能、立面效果以及结构抗震性能，往往对超长结构少设或不设缝处理，此时就需对超长结构进行抵抗温度作用效应的分析。

山东省建筑设计研究院山东省 250000 摘要：随着我国经济飞跃发展，人们对建筑使用功能、立面效果的要求也越来越高，尤其是一些公共建筑正逐渐向大型化、舒适化发展。超长的大型公共建筑也经常出现，常规设计需对超长结构设缝来减少温度应力影响，但设缝不仅会影响建筑的使用功能、立面效果，也可能影响结构的抗震性能。为了更好地实现使用功能、立面效果以及结构抗震性能，往往对超长结构少设或不设缝处理，此时就需对超

长结构进行抵抗温度作用效应的分析。 [Abstract] With the rapid development of China's economy, people's requirements for the use of building functions and facades are becoming more and more high, especially some public buildings are gradually becoming larger and more comfortable. Long large public buildings also often appear, the conventional design to the super-long structure to reduce the temperature stress impact. In order to better realize the use function, the effect of elevation and structure seismic performance, tend to buy less of super-long structure without sewing processing, at this point we have to resistance to temperature effect analysis of super long structure.

关键词：超长结构；温度应力 [Key words] super-long structure，temperature stress 引言

随着结构分析方法的日益完善，建造水平的逐步调高，超长结构在现如今的工程中得到越来越广泛的应用，如何采取合理的构造措施及计算分析方法，确保超长结构的安全，成为现如今结构设计的一大热点，纵观目前超长结构设计方法，各地存在较大差异，近年来很多地区开始积极探索考虑混凝土收缩及温度作用对超长混凝土结构的影响，形成了可供工程实际应用的计算方法，并将其应用在实际工程中，已建成多个成功案例，应用效果良好，未出现由于裂缝所导致的工程问题。

一、超长混凝土结构发展概述

超长混凝土结构就是指结构不设置伸缩缝的长度超过了混凝土设计规范中所规定的长度的建筑。实际工程中大多数结构都是超静定的，由于受到约束的作用，当结构受到温度变化而发生变形时，结构就会产生约束应力。这种结构应力和混凝土的尺寸有关系，尺寸越大产生的应力越大，当应力值超过一定的限值后，就会在混凝土结构中产生裂缝。比如我国的有关规范中给出对于处在土基的现浇钢筋混凝土露天结构水池的伸缩缝间距为20m，地下式结构为30m，并且规范中还给出如果有充分的依据或者可靠的措施，可以适当的增大伸缩缝的间距。通常采用的措施主要是：采用能减小混凝土收缩的措施、混凝土浇筑时设置后浇带、运用预应力技术等。

二、工程概况

某高层住宅，地下2层，地上22层，结构形式为钢筋混凝土剪力墙结构，基础采用长螺旋钻孔灌注桩筏板基础，建筑平面尺寸为

63.5m×21.1m，属于超长结构，根据规范要求需进行温度应力分析，并采取相应的防裂措施。

三、结构分析模型

计算假定：结构地下层数为2层，结构地上层数为22层，采用线弹性分析。梁、柱采用梁单元，墙、板采用板单元。单元边长为1.0m，楼板均为弹性板，模型底部设为弹簧支座模拟地基土刚度。根据地质报告地下车库基础持力层为粉质黏土，地基承载力为170kPa，输入基础刚度，考虑地基对基础底板的弹性支撑作用，地基竖向基床系数取为30000kN/m3，地基水平基床系数取为21000kN/m3，桩的水平刚度为10000kN/m3，传至底板上的水平刚度为2500kN/m3。桩底土为粉质粘土，可塑-硬塑，基床反力系数取值为30000KN/m3，水平刚度为21000kN/m3，加上桩的水平刚度，则基础对底板的水平刚度取值为25000kN/m3。计算模型如图1所示。

四、温度应力分析结果

1、基础底板应力分析结果

由于主楼部分剪力墙较多且筏板较厚，主楼下筏板X方向底板中部的应力分布在0.5-1.0MPa间，两端应力分布在0.2-0.6MPa间，主楼外与构造底板连接处的底板应力在1.0-1.5。Y方向底板中部的应力应力分布在0.4-0.8MPa间，两端应力分布在0.2-0.4MPa间。主楼外与构造底板连接处的底板应力在1.0-1.7。故温度应力作用下：底板的应力按1.0MPa配置温度筋，筏板配筋率为0.28％，单面0.14％，小于筏板构造配筋，取在荷载作用下的配筋作为筏板配筋。构造底板按1.7MPa配置温度筋。防水板配筋率为0.48％，单面0.24％，300厚防水板配筋为Φ12@150，配筋率为0.25％。