PMSAP温度应力分析共40页
某医院住院楼结构设计
某医院住院楼结构设计摘要：某医院的住院楼，重点设防类建筑，框架剪力墙结构，长宽比较大，核心筒偏置。
6层以上有斜柱转换和大悬挑，结构设计上采取抗震加强措施。
关键词：平面超长；核心筒偏置；高装配率；大悬挑；斜柱转换1工程概况本项目地下2层，地上20层，建筑高度82.85m，结构计算房屋高度82.5m，结构平面尺寸81.8mx32.4m，短方向在地上六层以上楼层收进一跨。
结构体系采用钢筋混凝土装配整体式框架-现浇剪力墙结构。
图1 三维模型图2建筑分类等级本项目建筑结构安全等级为一级，结构重要性系数1.1。
抗震设防类别为重点设防类，工程地址在成都七度区，按八度区的要求加强其抗震措施。
抗震等级为框架一级、剪力墙一级，角部大悬挑和斜柱相关范围的抗侧力构件抗震等级提升为特一级。
地基基础设计等级与抗浮工程设计等级为甲级。
地下室防水等级为一级。
3平面布置由于建筑功能布置的原因，核心筒剪力墙仅能布置在北侧左右两端，导致南北侧刚度差异大。
图2 典型楼层结构平面布置图通过加大南侧框架梁柱截面、并适当减小北侧框架梁柱截面，调整刚度布置减小偏心率，结构自振周期及周期比统计如下：表1 结构自振周期表从周期结果来看，第一周期呈纯平动，第二周期平动系数超过70%，周期比0.79，并且平动周期的转角与主轴方向相差小于15%，计算结果满足规范要求，且结构自振周期良好。
长边超过80m，属于平面超长结构，在每层中央设置伸缩后浇带，加强长向梁上部通长纵筋；采用PMSAP做温度应力分析，考察温度荷载组合下楼板应力、构件内力及构件配筋结果。
根据相关资料，最大温降工况：△T k=5-30=-25℃。
采用全楼设弹性膜的模型进行计算分析，主要计算结果如下：表2 温度应力组合下标准层楼板主应力在温度荷载组合下，标准层大面积楼板的主拉应力小于混凝土抗拉强度设计值，局部与剪力墙连接的板主拉应力略大于混凝土抗拉强度设计值，配筋率提升至0.25%进行双层双向通长配筋，来抵抗楼板拉应力。
超长结构楼板温度应力分析
主体结构温度作用分析在结构设计时，往往不能准确确定施工时间。
即使确定了施工日期，也不能作为标准，因此，结构合拢温度通常是一个区间值。
我们给出的合拢温度：取某城市的近30年的最高、最低的月平均温度（最高月平均温度37℃，最低月平均温度-5℃），并按3:4:3的比例划分，取中间40%的区间值为合拢温度区间（7.5℃~24.5℃），得出结构的最大升温工况为29.5℃，结构的最大降温工况为-29.5℃。
此外，由于真实季节性温差是一个缓慢加载过程，而程序是瞬间降温计算，考虑到混凝土材料的徐变特性后，实际结构产生的温度应力要小得多，在程序中可以通过松弛系数H来考虑，根据《工程结构裂缝控制》，对于不允许开裂的情况，H=0.3~0.5，对于允许开裂的情况，H=0.5×（0.3~0.5），本报告在计算时取0.3。
图1~图8分别列出了少年宫1层和2层在升温工况和降温工况下楼板最大主应力和最小主应力值。
图9~图16分别列出了少年宫1层和2层在升温工况和降温工况下剪力墙最大轴力和最小轴力值。
图1**结构1层楼板升温工况最大应力（Mpa）图2**结构1层楼板升温工况最小应力（Mpa）图3**结构1层楼板降温工况最大应力（Mpa）图4**结构1层楼板降温工况最小应力（Mpa）图5**结构二层楼板升温工况最大应力（Mpa）图6**结构二层楼板升温工况最小应力（Mpa）图7**结构二层楼板降温工况最大应力（Mpa）图8**结构二层楼板降温工况最小应力（Mpa）图9**结构一层剪力墙降温工况最大轴力（Mpa）图10**结构一层剪力墙降温工况最小轴力（Kn）图11**结构一层剪力墙升温工况最大轴力（Kn）图12**结构一层剪力墙升温工况最小轴力（Kn）图13**结构二层剪力墙降温工况最大轴力（Kn）图14**结构二层剪力墙降温工况最小轴力（Kn）图15**结构二层剪力墙升温工况最大轴力（Kn）图16少年宫结构二层剪力墙升温工况最小轴力（Kn）分析图中计算结果可知，1层、2层楼板的大部分区域在升温工况和降温工况下楼板最大主应力和最小主应力值均在C35混凝土的抗拉、抗压强度设计允许值范围内。
PMSAP的详细介绍PPT课件
5.1 图形方式输出 5.2 文本方式输出 6.1 梁柱施工图接口 6.2 剪力墙施工图接口 7.1 基础JCCAD接口 7.2 钢结构STS接口 7.3 弹塑性时程分析EPDA接口 7.4 弹塑性静力分析EPSA接口
第3页/共78页
0、概述
复杂空间结构设计软件PMSAP是PKPMCAD 工程部继SATWE之后推出的又一个三维建筑 结构设计工具。PMSAP与SATWE由不同的开发 人员独立完成。PMSAP在程序总体构架上具备 通用性，在墙单元、楼板单元的构造以及动 力算法方面采用了先进的研究成果，具备较 完善的设计功能。作为同一公司的产品， PMSAP与SATWE的关系可类比于也是同一公司 产品的SAP2000和ETABS，
自动形成 4.竖向地震(EZ) ：自动形成 5.温度荷载(TEM)：梁、柱、撑、墙、
楼板均可考虑 6.人防荷载(ADH,ADV) ：可给出墙面外设计 7.水土压力(WSP) ：可给出墙面外设计 8.吊车荷载：考虑多台吊车预组合，构件设计
第24页/共78页
2.5 固有振动分析
GUYAN缩减，适用于糖葫芦串结构 MULTI-RITZ向量法，适用于任意复杂结构
第5页/共78页
一、前处理---建模手段
1、 PMCAD建模 2、 STS-1建模 3、 SPASCAD建模 4、 PMCAD+SPASCAD 联合建模 5、 STS-1+SPASCAD 联合建模
第6页/共78页
6、PMSAP的补充建模 6.1 特殊构件: 铰接杆件,框支柱,转换梁,连梁6.2 弹性楼板：弹性板6,弹性板3,弹性 膜 6.2 多塔定义：平面定义,立面查看 6.3 温度荷载：指定节点温度分布 6.4 改节点高：考虑错层 6.5 改构件抗震等级 : 梁/柱/撑/墙 6.6 改构件材料属性 : 梁/柱/撑/墙 （钢/砼） 6.7 定义吊车荷载
超长结构温度应力计算探讨
超长结构温度应力计算探讨一、温度作用的特点：温度作用是在规定时期内结构或结构构件由于温度场变化所引起的作用，具有以下特点：1）温度作用是由结构材料“热胀冷缩”效应被结构内、外约束阻碍而在结构内产生的内力作用，属于间接作用；2）温度作用随外界环境的变化而变化，有明显的时间性，属于可变作用；3）建筑结构从开始建造到拆除都会受到所处温度场影响，因而温度作用伴随着结构的生命全周期过程；4）引起结构温度变化因素很多，有气候季节变化、太阳暴晒辐射和其它人为因素（如火灾）等，诱因多样性使温度作用有别于其它（荷载）作用。
二、温度作用的规范规定：2.1什么时候需要进行温度作用计算根据温度作用的特点可知，结构中产生的温度作用大小主要与结构材料线膨胀系数和结构长度有关。
表1为常用材料线膨胀系数αT，可见结构钢和混凝土的线膨胀系数非常接近。
正因为如此，在计算钢筋混凝土结构的温度作用时才可以只按混凝土一种材料近似考虑。
材料确定的情况下，长度越长，温度作用越大。
在完全没有约束的情况下，总长为100m、截面为600x600的普通混凝土梁温度每升高或降低20℃，梁长度将增加或减少20mm；如果端部的变形完全受到约束，将在梁内部产生约2160KN（按强度等级为C30计算）的轴向压力或拉力，该力约为混凝土轴向抗拉强度标准值的3倍。
T实际结构不可能没有约束，总会在结构中产生温度应力，当结构长度较小时，可忽略温度应力和温度变形对结构的影响。
现行规范根据不同的结构形式给出该长度（温度区段长度）经验值，详见表2，当结构超出该长度时才有必要进行温度作用计算。
表2: 钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距(m)建筑结构设计时，应首先采取有效构造措施来减少或消除温度作用效应，如设置结构的活动支座或节点、设置温度缝、采用隔热保温措施等。
当结构或构件在温度作用和其他可能组合的荷载共同作用下产生的效应（应力或变形）可能超过承载能力极限状态或正常使用极限状态时，比如结构某一方向平面尺寸超过伸缩缝最大间距或温度区段长度、结构约束较大、房屋高度较高等，结构设计中一般应考虑温度作用。
超长结构温度应力计算探讨
超长结构温度应力计算探讨一、温度作用的特点：温度作用是在规定时期内结构或结构构件由于温度场变化所引起的作用，具有以下特点：1）温度作用是由结构材料“热胀冷缩”效应被结构内、外约束阻碍而在结构内产生的内力作用，属于间接作用；2）温度作用随外界环境的变化而变化，有明显的时间性，属于可变作用；3）建筑结构从开始建造到拆除都会受到所处温度场影响，因而温度作用伴随着结构的生命全周期过程；4）引起结构温度变化因素很多，有气候季节变化、太阳暴晒辐射和其它人为因素（如火灾）等，诱因多样性使温度作用有别于其它（荷载）作用。
二、温度作用的规范规定：2.1什么时候需要进行温度作用计算根据温度作用的特点可知，结构中产生的温度作用大小主要与结构材料线膨胀系数和结构长度有关。
表1为常用材料线膨胀系数αT，可见结构钢和混凝土的线膨胀系数非常接近。
正因为如此，在计算钢筋混凝土结构的温度作用时才可以只按混凝土一种材料近似考虑。
材料确定的情况下，长度越长，温度作用越大。
在完全没有约束的情况下，总长为100m、截面为600x600的普通混凝土梁温度每升高或降低20℃，梁长度将增加或减少20mm；如果端部的变形完全受到约束，将在梁内部产生约2160KN（按强度等级为C30计算）的轴向压力或拉力，该力约为混凝土轴向抗拉强度标准值的3倍。
T实际结构不可能没有约束，总会在结构中产生温度应力，当结构长度较小时，可忽略温度应力和温度变形对结构的影响。
现行规范根据不同的结构形式给出该长度（温度区段长度）经验值，详见表2，当结构超出该长度时才有必要进行温度作用计算。
表2: 钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距(m)建筑结构设计时，应首先采取有效构造措施来减少或消除温度作用效应，如设置结构的活动支座或节点、设置温度缝、采用隔热保温措施等。
当结构或构件在温度作用和其他可能组合的荷载共同作用下产生的效应（应力或变形）可能超过承载能力极限状态或正常使用极限状态时，比如结构某一方向平面尺寸超过伸缩缝最大间距或温度区段长度、结构约束较大、房屋高度较高等，结构设计中一般应考虑温度作用。
超长结构温度应力计算探讨精
超长结构温度应力计算探讨一、温度作用的特点:温度作用是在规定时期内结构或结构构件由于温度场变化所引起的作用,具有以下特点:1温度作用是由结构材料“热胀冷缩”效应被结构内、外约束阻碍而在结构内产生的内力作用,属于间接作用;2温度作用随外界环境的变化而变化,有明显的时间性,属于可变作用;3建筑结构从开始建造到拆除都会受到所处温度场影响,因而温度作用伴随着结构的生命全周期过程;4引起结构温度变化因素很多,有气候季节变化、太阳暴晒辐射和其它人为因素(如火灾等,诱因多样性使温度作用有别于其它(荷载作用。
二、温度作用的规范规定:2.1什么时候需要进行温度作用计算根据温度作用的特点可知,结构中产生的温度作用大小主要与结构材料线膨胀系数和结构长度有关。
表1为常用材料线膨胀系数αT,可见结构钢和混凝土的线膨胀系数非常接近。
正因为如此,在计算钢筋混凝土结构的温度作用时才可以只按混凝土一种材料近似考虑。
材料确定的情况下,长度越长,温度作用越大。
在完全没有约束的情况下,总长为100m、截面为600x600的普通混凝土梁温度每升高或降低20℃,梁长度将增加或减少20mm;如果端部的变形完全受到约束,将在梁内部产生约2160KN(按强度等级为C30计算的轴向压力或拉力,该力约为混凝土轴向抗拉强度标准值的3倍。
表1: 常用材料的线膨胀系数αT材料线膨胀系数αT(×10-6/℃轻骨料混凝土7普通混凝土10砌体6~10钢,锻铁,铸铁12不锈钢16铝,铝合金24实际结构不可能没有约束,总会在结构中产生温度应力,当结构长度较小时,可忽略温度应力和温度变形对结构的影响。
现行规范根据不同的结构形式给出该长度(温度区段长度经验值,详见表2,当结构超出该长度时才有必要进行温度作用计算。
表2: 钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距(m结构类型室内或土中露天排架结构装配式100 70框架结构装配式75 50 现浇式55 35剪力墙结构装配式65 40 现浇式45 30挡土墙、地下室墙壁等类结构装配式40 30 现浇式30 20建筑结构设计时,应首先采取有效构造措施来减少或消除温度作用效应,如设置结构的活动支座或节点、设置温度缝、采用隔热保温措施等。
PMSAP温度应力分析
相变应力
某些材料在相变过程中会产生应力， 需要特别考虑。
解决方案
采用有限元方法（FEM）进行非线性 分析，考虑材料的热膨胀系数、相变 潜热等参数。
材料属性的不确定性
材料参数的不确定性
由于实验误差、数据来源不同等因素，材料参 数存在不确定性。
PMSAP温度应力分析
目录
• PMSAP温度应力分析概述 • PMSAP温度应力分析方法 • PMSAP温度应力分析的步骤 • PMSAP温度应力分析的挑战与解决方案 • PMSAP温度应力分析的案例研究
01
PMSAP温度应力分析概 述
定义与特点
定义
PMSAP温度应力分析是一种用于评估 材料在温度变化下所承受的应力的分 析方法。
行提供保障。
高温材料性能测试与评估
要点一
总结词
高温材料在高温环境下表现出不同的性能特性，性能测试 与评估有助于材料的优化设计。
要点二
详细描述
利用PMSAP温度应力分析，可以对高温材料的性能进行测 试与评估，研究材料在不同温度下的力学性能、物理性能 和化学性能等特性，为材料的优化设计提供依据。
THANKS FOR WATCHING
03
PMSAP温度应力分析的 步骤
建立模型
确定模型尺寸和形状
根据实际工程问题，选择合适的模型尺寸和形状，以 便准确模拟实际情况。
划分网格
将模型划分为有限个小的单元，以便进行数值计算。
确定边界条件
根据实际情况，确定模型的边界条件，如固定、自由、 受压或受拉等。
定义材料属性
确定材料种类
根据实际工程问题，选择合适的材料种类。
地下工程超长结构不设缝设计研究沈海琴
地下工程超长结构不设缝设计研究沈海琴发布时间：2021-08-20T08:07:55.273Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年11期作者：沈海琴[导读] 地下工程超长结构不设缝，为解决超长结构的温度应力及混凝土收缩应力引起的开裂问题，需对结构进行温度应力计算，根据计算结果及抗放结合的原则，采取合理的设计及施工措施，以达到抵抗应力，控制裂缝的效果。
沈海琴中铁华铁工程设计集团有限公司深圳设计院广东深圳 518000摘要：地下工程超长结构不设缝，为解决超长结构的温度应力及混凝土收缩应力引起的开裂问题，需对结构进行温度应力计算，根据计算结果及抗放结合的原则，采取合理的设计及施工措施，以达到抵抗应力，控制裂缝的效果。
关键词：地下超长结构；温度应力计算；多软件计算比较设计、施工措施一、工程概况南宁东站综合交通枢纽一期工程（地下空间）-公共服务工程。
该项目位于广西南宁市，是南宁市最重要的对外交通枢纽和最大的客流集散点，总建筑面积275750平方米，本项目分为南、北两个广场。
南广场地下空间、北广场地下空间主体建筑均为地下2层，全埋于地下，均设一条变形缝与相邻建筑分开，无地上建筑，采用钢筋混凝土框架结构，方形柱网，柱距8.7m～15.0m，层高为5.4米，采用井字宽扁梁楼盖，顶板覆土厚度800~1000mm。
南广场地下空间长350米，宽166米；北广场地下空间：长318米，宽252米。
由于建筑功能的要求，不能设缝断开，要求结构做整体无缝设计，为满足建筑功能的要求，必须解决超长结构的温度应力及混凝土收缩应力，以下以南广场地下空间为例进行计算分析说明。
二、温度应力计算1.区域气候特征南宁市阳光充足，雨量充沛，霜少无雪，气候温和，夏长冬短，主要气候特点是炎热潮湿，年平均气温在21.6°C左右。
冬季最冷的1月平均12.8°C，夏季最热的7、8月平均28.2°C，极端最高气温40.4°C，极端最低气温-2.1°C，多年平均日照1834.5h，平均日照率41.5%。
06-复杂结构分析例说PMSAP
• 斜板的面内刚度具有很大的抗侧力作用和对周边 构件的支持作用，设计中必须予以考虑，若忽略， 结构的整体振动特性及斜板周边构件的受力情况 都可能失真。这是斜板与平板很大的不同之处。
PMSAP分析斜板结构
• 在PMSAP计算时，斜板有下列几种计算 方式（在“补充建模”中指定）：
国家体育馆：PMSAP自动生成的楼板、斜看台板的有限元网格
国家体育馆：PMSAP输出的楼板、斜看台板的挠度云斑图
国家体育馆：PMSAP输出的楼板、斜看台板的弯矩云斑图
国家体育馆：PMSAP给出的楼板、斜看台板的配筋简图
配筋面积（cm2 /m） 配筋走向(度)
楼板配筋图局部（形心，边界，cm2/m）
国家体育馆由北京院和城建设计院联合设计； PMSAP作为主要设计程序，韩国的MIDAS作为校核程序； PMSAP提供了结构中梁、柱、剪力墙及所有楼板和看台
斜板的配筋结果；
国家体育馆全貌：SPASCAD建模，PMSAP分析、设计
国家体育馆：PMSAP计算的扭转振型
国家体育馆：PMSAP给出的梁、柱、剪力墙配筋简图
箱形转换结构分析设计
箱形
转换
箱
按墙
形
输入
转
换
按
梁
输
入
箱形转换结构分析设计
箱形
箱
转换
形
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
按墙
转
输入
换
按
梁
输
入
箱形转换结构分析设计
转换结构按墙输入并考虑弹性楼板后形成的“盒子”顶面和底面
箱形转换结构分析设计
转换结构按墙输入时：转换墙和墙顶楼板的有限元网格
超长结构温度应力的计算及控制
伊新富:现在的PKPM系列的PMSAP已经具备进行温度应力分析的功能。
我谈一下对超长结构用PMSAP计算要考虑的具体问题,望各位多提意见.砼规范9.1.3-3规定:当增大伸缩缝间距时,尚应考虑温度变化和砼收缩对结构的影响。
5.3.6条文说明:温度应力分析参见《水工混凝土结构设计规范》。
其第11.3.1规定:钢筋混凝土框架计算时,应考虑框架封闭时的温度与运用期可能遇到的最高或最低多年月平均温度之间的均匀温差。
必要时，考虑结构在运用间的内外温差。
11.3.3规定:分析钢筋混凝土框架在温度作用下的内力时,杆件的刚度应取用开裂后的实际刚度。
目前，温度应力可用PMSAP计算，刚度按"王铁梦:工程结构裂缝控制"折减为0.25～0.3,但折减后对其它所有的工况都有影响,水平位移增大几倍,所以计算时直接把温差折减到0.3倍,刚度不折减,以方便和竖向,水平荷载组合;组合系数按 "樊小卿:温度作用与结构设计",取1.3(分项系数)X0.6(组合系数)。
温度应力计算1、构筑物抗震规范，钢结构设计手册（沈祖炎等编写），烟囱设计规范等都把温度荷载作为可变荷载。
2、温度荷载效应的分项系数等于1.0，组合系数取1.0。
钢筋及混凝土材料特性有所改变（常温下基本上没变）；钢结构设计手册特别说明，当温度荷载与其他荷载组合时，钢材的强度设计值可提高25%。
烟囱设计规范限制混凝土最高温度不大于150度。
3、仅考虑大气温度变化的计算温度差值（摘自钢结构设计手册） 1）采暖房屋25~35度2）非采暖房屋：北方地区35~45度；中部地区25~35度；南方地区20~25度3）热加工车间约40度4）露天结构：北方地区55~60度；南方地区45~50度4、详细的温度差可参考《民用建筑热工设计规范》GB50176-93该工程是一个非常大的平面尺寸了，建议至少设后浇带三道以上才行。
1、现在的PKPM系列的PMSAP已经具备进行温度应力分析的功能。
车辆段超长盖板温度应力分析及处理措施
车辆段超长盖板温度应力分析及处理措施摘要：本文对于工程实例，通过理论计算和有限元分析，得出了车辆段超长盖板在升温和降温下的拉应力分布情况，并提出了解决超长盖板温度应力的有效措施，从而提高了车辆段超长盖板的抗裂性能。
关键字：车辆段；超长盖板；温度应力；有限元1 引言地铁车辆段是地铁线路必备的重要配套设施，主要用于地铁车辆检测、维修、清洁和运营保障。
通常情况下，地铁车辆段占地面积大。
为了充分利用车辆段用地，在车辆段上加盖一层或两层楼板，形成结构平台，称之为“上盖”。
而所谓地铁车辆段上盖综合体，是指在车辆段用地上空加建楼板，并以楼板为基地进行物业开发的综合性建设项目，这是一种合理加密城市空间的建设方式。
对于耗费大量土地资源的地铁车辆段来说，通过整合开发对其合理利用已经在各个城市中逐渐形成了一种共识。
由于车辆段功能的要求，车辆段上盖多为超长大盖板结构，为了满足规范[1]的要求，通常采用设置伸缩缝的办法将结构分成若干区域，以减小混凝土收缩和温度应力的影响。
但是在车辆段超长大盖板结构中，过多的设置伸缩缝不仅会对建筑功能产生较大影响，而且复杂构造措施也提高了工程的造价。
因此目前越来越多的车辆段工程迫切的需要解决车辆段大盖板少分缝或不分缝的问题。
温度变化和混凝土收缩对车辆段盖板的影响可以分为两个阶段。
第一个阶段为施工阶段混凝土浇筑后水化热释放及混凝土养护过程中的收缩变形，此阶段裂缝的控制措施有控制水灰比、掺加外加剂、选用低热低碱水泥、加强养护、优化混凝土浇筑方案等，然而这些方法从设计和使用上都存在着一些操作复杂、抗裂防渗效果难以控制等问题；第二个阶段为混凝土结构使用阶段昼夜温差、季节温差引起的温度应力，此阶段的温度应力随着板的跨度增大而逐步累积，如果不适当控制会引起混凝土开裂破坏，严重影响正常使用。
本文提出了一种新型的不分缝凹槽设计以减小板的跨度，同时在盖板中布置了无粘结预应力筋[2]，对板预先施加一定的预压应力。
某单位行政办公楼温度作用效应的分析
某单位行政办公楼温度作用效应的分析1.工程概况该行政办公楼由主楼、左配楼及右配楼三幢建筑组成，无地下室。
主楼用连廊与左配楼、右配楼加以连接，形成一建筑组群。
总建筑面积，4.3万平方米，占地面积7300平方米。
建筑组合平面如下图示。
主楼地上十一层，房屋建筑高度44.90米，建筑面积22873平方米，建筑物长92.4米，宽19.6米，一层、二层层高4.5米，标准层层高3.9米。
平面主要柱网尺寸8.4米×(8.4+3.7+7.5)米。
左配楼地上七层，房屋建筑高度29.3米，裙房三层，裙房建筑高度13.70米，建筑面积10406平方米，建筑物长84.0米，宽29.4米，一层、二层层高4.5米，标准层层高3.9米。
平面主要柱网尺寸8.4米×8.4米。
右配楼地上四层，房屋建筑高度16.6米，建筑面积9311平方米，右配楼建筑物长75.6米，宽33.6米，一层、二层层高4.5米，三层层高3.9米，夹层层高3.1米。
平面主要柱网尺寸8.4米×8.4米。
连廊为地上三层，层高依次为4.5米、4.5米、3.9米，房屋建筑高度13.50米，分左、右连廊，建筑总面积644平方米。
拟建场地位于陕西省榆神工业区清水煤化学工业园内，地处陕北黄土丘陵向毛乌素沙漠过渡地带，地势西北高、东南低。
建筑抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组第一组，建筑场地类别为Ⅲ类，场地卓越周期为0.258s，最大冻结深度为1.46米，标准冻结深度为1.40米。
拟建建筑所在地为半干旱大陆性季风气候，主要气象条件如下：1）气温最热月平均气温：23.7 ℃（7月份）最热月平均最高气温：28.3℃（7月份14时）最冷月平均气温：-8.7 ℃（1月份）最冷月平均最低气温：-15.3 ℃（1月份）年平均气温：8.8 ℃极端最高气温：39 ℃ (2005年6月)极端最低气温：-32.7 ℃ (1954年12月)年平均严寒日数（气温低于－10℃日数）18.3天各月平均最低气温（1986年～2005年）2）风冬季主导风向：北西北(1月)夏季主导风向：南东南(7月)基本风压：0.40 kN/m2（50年一遇）3）降雪最大积雪深度：16 cm（1987年）基本雪压：0.25 kN/m2（50年一遇）2.温度作用效应的确定本工程主楼和右配楼均为超长结构，结构设计中应考虑温度作用的影响，左配楼结构设计时将三层裙楼与七层主体结构用变形缝分开，变形缝净宽100，兼具抗震缝和伸缩缝的作用，因此对左配楼可不进行温度作用效应分析，仅从构造上采取加强措施。
PMSAP温度应力分析共40页文档
• 但即便是构造上的定性的考虑，也需要设计者 对结构在温度作用下产生的变形和内力有一个 整体的、趋势上的把握，以明确结构上温度应 力集中的部位，从而有的放矢的采取措施。
2）为考虑砼构件裂缝引起的刚度退化
砼构件的刚度可以乘以折减系数0.85 钢构件不折减
温度应力调整及组合
• 温度效应的组合贡献
正常组合的附加项：
TTSTk 可以取组合值系 T 数0.8 可以取分项系T 数1.2
温度梯度
• 所谓温度梯度，指的是温度场在构件截 面方向的变化率。它在数值上等于构件 内外（对柱）或者上下（对梁、板）表 面的温差与截面高度（或厚度）的比值。
壳所在平面为xy面，法线为z轴，同杆件 一样，我们只考虑形如：T=f(x,y)的温度 场，这种温度场不使自由壳元发生弯曲， 只使之发生伸缩。设三角壳的温度分布为：
TL 1T 1L 2T 2L 3T 3
其中： 是面积坐标，
Li
PMSAP温度应力分析
• 等效荷载（等效体力部分）
Pxi AtfxLidA13fxAt
PMSAP温度应力分析
温度引起的梁、柱弯矩图
谢谢！
温差对结构的竖向错动效应
错动弯矩明显
轴力重分配明显
温差对结构的竖向错动效应
• 针对温差引起的竖向错动效应，在设计上
对于顶部几个楼层的框架梁，配筋应该适当加强；
对底部几个楼层的柱和墙，轴压比应适当从严控制， 以避免温度效应引起的轴压比超限。
可以通过对“外表构件”做好“隔热”措施，以减 小结构的外表构件温度与结构内部构件温度的差值。
PKPM上部结构设计软件V2.1版改进要点简介
PKPM上部结构设计软件V2.1版改进要点简介黄吉锋;张廷全;肖丽;肖川;王雁昆;聂祺;万福磊【摘要】PKPM2010新规范版本设计软件V2.1版已正式发布.大量的测试和试用表明,V2.1版上部结构软件的分析能力、效率都有非常大的提升,更贴近设计需求,软件的界面与操作更加友好.本文简介了V2.1版上部结构软件的技术提升和新增功能,供设计人员参考.【期刊名称】《土木建筑工程信息技术》【年(卷),期】2014(006)002【总页数】10页(P24-32,44)【关键词】SATWE;PMSAP;求解器;包络设计;广东规程【作者】黄吉锋;张廷全;肖丽;肖川;王雁昆;聂祺;万福磊【作者单位】建研科技股份有限公司设计软件事业部,北京100013;建研科技股份有限公司设计软件事业部,北京100013;建研科技股份有限公司设计软件事业部,北京100013;建研科技股份有限公司设计软件事业部,北京100013;建研科技股份有限公司设计软件事业部,北京100013;建研科技股份有限公司设计软件事业部,北京100013;建研科技股份有限公司设计软件事业部,北京100013【正文语种】中文【中图分类】TU973.2+31 引言2010年以来，主要结构设计规范相继颁布实施了新版本。
PKPM2010新规范版结构分析设计软件采用了全新的研发模式，对方案设计、研发、测试、用户试用等环节进行了全新的策划和有效实施，已经相继推出了2011年3月31日版、2011年9月30日版和2012年6月30日版本，经过用户两年多的使用，反馈良好。
随着大型结构、复杂结构的日益增多，计算规模增大、计算效率提高以及精细化分析的需求不断被提出，同时对软件使用上的便捷性也提出了更高要求。
如果说2010版前三个版本针对的是规范的修订更新，那么V2.1版本重点在于提高软件的性能。
V2.1版上部结构软件历时半年多的集中开发与测试于2013年10月正式发布。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
PMSAP温度应力分析
• 温度应力分析是PMSAP程序的一个特色 • PMSAP具有较为完善的温度应力分析功
能，对多高层建筑中的梁、柱、支撑、 剪力墙和楼板，均可计算其温度内力及 变形，并且可以把温度内力考虑到构件 配筋设计中。
PMSAP温度应力分析
• 温度效应对结构的影响在实际工程中经常会遇 到，可以按照前面讲过的方法在结构设计中定 量考虑；
• 基准温度场在理论上是存在且唯一的
基准温度场T0(x,y,z)
• 对于混凝土结构，其基准温度场T0(x,y,z) 可以近似取为混凝土的终凝温度场。
• 对于钢结构，如果在建造期间不产生装 配应力，或者即便有装配应力但在本次 分析中不考虑，则结构建造期的温度场 即可取为基准温度场。
基准温度场T0(x,y,z)
s [1 ex 0 .p 0t) (1 ]s0
• 砼收缩的当量温差场
Ts
s
温度应力调整及组合
• 因温度应力分析采用的是瞬态弹性方法
1）为考虑砼的徐变应力松弛
砼构件的温度内力可以 乘以折减系数0.3 钢构件不折减
温度应力调整及组合
2）为考虑砼构件裂缝引起的刚度退化
砼构件的刚度可以乘以折减系数0.85 钢构件不折减
• 引发筒体和框架柱明显的弯矩和剪力
温差对结构的水平伸缩效应
强筒体之间的水平构 件，温度应力显著
温差对结构的水平伸缩效应
均匀结构平面的中部， 温度应力显著
温差对结构的水平伸缩效应
• 减小水平伸缩效应的措施 1）砼低温入模，低温养护，尽量降低砼的终凝温度 2）设置后浇带(40m左右)，避开砼收缩应变的高峰发 展期，从而有效释放大部分的收缩应力（最好60d后 浇筑后浇带，不少于30d） 3）通过高湿度养护、减小水灰比和水泥用量、改善 水泥和砂石骨料的质量、适当提高配筋率，均可减小 砼的收缩应变 4）改善使用环境
温差对结构的竖向错动效应
• 针对温差引起的竖向错动效应，在设计上
对于顶部几个楼层的框架梁，配筋应该适当加强；
对底部几个楼层的柱和墙，轴压比应适当从严控制， 以避免温度效应引起的轴压比超限。
可以通过对“外表构件”做好“隔热”措施，以减 小结构的外表构件温度与结构内部构件温度的差值。
温差对结构的水平伸缩效应
PMSAP温度应力分析
• 温度应力的计算一般包括两个方面：
（1）按照热传导理论，根据弹性体的 热学性质、内部热源、边界条件、初始 条件，计算弹性体内各点在各瞬时的温 度，也即：决定温度场。在PMSAP中， 我们不考虑这个问题，温度场需要由用 户定义。
PMSAP温度应力分析
• （2）温度场知道以后，按照热弹性力 学的理论，根据各物质点的温度变化求 解其温度应力，也即：决定应力场，这 是PMSAP要着重解决的问题。
温差对结构的竖向错动效应
• 内外构件的温差不一致，造成结构的竖 向错动变形
• 一般顶部的若干层连接内筒与边柱的框 架梁，会产生较大的错动弯矩和剪力
• 底部若干层竖向构件（柱和墙）的轴力 会出现明显的重分配（有的构件轴压比 增大，有的构件轴压比减小）
温差对结构的竖向错动效应
错动弯矩明显
轴力重分配明显
温度应力调整及组合
• 温度效应的组合贡献
正常组合的附加项：
TTSTk 可以取组合值系 T 数0.8 可以取分项系T 数1.2
温度梯度
• 所谓温度梯度，指的是温度场在构件截 面方向的变化率。它在数值上等于构件 内外（对柱）或者上下（对梁、板）表 面的温差与截面高度（或厚度）的比值。
• 温度梯度产生局部的附加弯矩，结构的 顶层及外周构件往往存在明显的温度梯 度。
基准温度场T0(x,y,z)
• 基准温度场的定义： 在不考虑任何荷载的情况下，结构在某温
度场T0(x,y,z)作用下处于自平衡状态，如果结 构的当前构型与其初始设计构型完全相同(点点 重合)，则称T0(x,y,z)为该结构的基准温度场。
• 结构在基准温度场作用下：1）相对于初始构 型没有任何变形；2）所有构件均不产生内力 或应力。
• 对于钢-砼混合结构，钢结构部分和混凝 土结构部分的基准温度场分别按照钢结 构和混凝土结构确定。
温差场
外部
外部
内部
Hale Waihona Puke 内部外部温差场
• 外围梁、柱、墙温差
TT外2T内T0
温差场
• 顶层屋面梁、板温差
TT外2T内T0
温差场
• 结构内部构件温差
TT内T0
砼收缩的当量温差场
• 砼在龄期 t 的收缩应变
• 但由于准确确定温差场的困难性，以及混凝土 实际存在的收缩徐变、微裂缝发展等复杂情况， 很多时候通过在构造上采取措施，来避免温度 应力的不利影响。
• 但即便是构造上的定性的考虑，也需要设计者 对结构在温度作用下产生的变形和内力有一个 整体的、趋势上的把握，以明确结构上温度应 力集中的部位，从而有的放矢的采取措施。
• 由于水平构件（梁、板）的伸缩受到竖向构件（柱或墙） 的约束，引发结构的水平伸缩效应。
• 哪里约束强，哪里温度应力大，这是特点，比如： 结构下部楼层的梁、板存在较大的轴拉或者轴压力，设 计时宜考虑偏拉。 距离较近的两个剪力墙筒体之间的连接构件，温度应力 显著。 对均匀的结构平面，平面中部构件的温度应力显著
PMSAP温度应力分析
• 一维杆件的温度等效荷载
对一维杆件，首先定义它的局部坐标系， 局部系的x轴定义为杆轴,y轴和z轴定义为截面 的两个主惯性轴。瞬时温度场在局部系中的分 布函数可以一般地表达为：T=f(x,y,z)。一般而 言，自由杆件在T=f(x,y,z)的作用下将同时发生 伸缩和弯曲。在PMSAP中，我们考虑一种最常 用的温度分布：温度在同一截面上不变化，只 沿着杆轴线变化，也即T=g(x),这种温度分布将 使自由杆件只发生伸缩。
PMSAP温度应力分析
• PMSAP采用有限元法计算温度应力，构件的温 度变化对结构的变形、内力的影响将等效为某 种荷载的影响，或者说，任给一种温度变化， 一定存在一种荷载，二者对结构的变形、内力 的影响完全一样，这种荷载就称为“等效荷 载”。
• 这样看来，如果能够将各种构件的温度变化的 等效荷载计算出来，接下来的分析就与通常的 分析完全一样了，所以说温度应力的分析，关 键是要把各种构件温度变化的等效荷载弄清楚。
• 如果钢结构中存在显著的装配误差、装配应 力，并需要用等效温差场进行模拟，则在确 定基准温度场时，应计入装配误差的影响。
比如一根初始设计长度为L的钢杆件，因为制 造误差，实际长度为L+ΔL，换算成等效基准 温度的增量为：
T L
(LL)
或者说，为考虑此装配应力，基准温度还应 叠加上该温度增量 T
基准温度场T0(x,y,z)