济南遥墙机场T2航站楼超长结构温度及行波效应研究

济南遥墙机场T2航站楼主楼平面尺寸为702 m×619 m,大跨度钢屋盖平面尺寸为718 m×640 m,结构长度超过我国现行标准的规定，需要重点考虑温度作用与地震行波效应的影响。根据建筑造型、使用功能以及混凝土结构、钢结构的特点，将混凝土主体结构划分为6个区，对超长结构进行温度作用与行波效应分析。分析结果表明：钢结构施工阶段受气温和太阳辐射影响较大，根据工期对极端气温取值进行调整，可以显著减小正、负温差值；对于混凝土主体结构，施工阶段的负温差起控制作用；随着楼层高度增大，温度应力逐渐减小；温度作用对大跨度屋盖弦杆和水平撑杆影响较大，对腹杆影响较小；视波速受震源深度、震中距和土层剪切波速等因素的影响，当无法确定震中距与震源深度时，可以偏于保守地将中地壳岩层剪切波速的平均值(3.5 km/s)作为视波速；为了避免少数低应力构件造成的失真，采用涵盖95%构件的内力影响系数最大值表征行波效应的影响；在视波速激励下，首层框架柱与支承屋盖钢柱内力增幅约为10%,对行波效应较为敏感的构件主要分布在结构单元的角部和周边；行波效应对整体大跨屋盖结构影响较为显著，杆件内力增幅为15%～20%。     

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。     

某轨道项目地下超长结构温度作用分析

超长结构的温度应力问题一直备受结构设计关注,结合轨道交通线路穿越某商业综合体形成的超长混凝土结构进行分析,考虑结构施工进度计划的影响,对比了三种不同的收缩当量温差计算方法,将收缩当量温差与最大季节温差叠加后,并考虑徐变应力松弛和刚度折减的最不利温差施加于结构,采用有限元软件MIDAS Gen对其进行温度作用分析,得出温度作用效应在超长结构的分布规律,对类似超长结构设计具有借鉴意义。     

杭州奥体中心主体育场超长混凝土结构环境温差效应分析

基于杭州奥体中心主体育场扩大地下室及上部看台混凝土结构体系复杂、体型超长、受环境温差作用影响显著等问题,介绍了一套综合考虑后浇带优化设置和模型底部有限约束刚度取值及混凝土徐变、收缩效应模拟等问题、结合施工进度的合理规划及各阶段温差作用的合理取值、考虑时间效应及施工全过程的温差效应仿真分析方法。分析表明,该方法能较简便合理地探寻混凝土结构自施工开始至使用阶段环境温差效应的发展变化规律,有助于找到结构在温差作用下受力较不利或变形较大的部位或构件,进而可有针对性地提出有效的设计优化建议,并能有效地指导施工进度安排及施工控制。     

某城市综合体商业中心楼盖温度应力及舒适度分析

介绍了某城市综合体商业中心的结构设计。针对该项目的超长结构不设缝要求,进行了温度内力计算,其中考虑了混凝土收缩的当量温差以及混凝土的徐变效应;同时,还提出了设计和施工阶段的构造措施,以保证结构安全。对大跨度连廊及长悬挑区域,采用实际人流步行时程荷载,计算了结构的加速度时程反应。     

某项目超长混凝土结构无缝设计实例

通过对某项目混凝土超长结构在非荷载作用(温差效应和收缩效应)下建立计算模型,分析柱、梁、板等构件的内力变化情况,研究温度变化对各种结构构件的影响,提出有针对性的超长结构抗裂措施。本项目已经施工完成,经实践验证,结构设计时进行的非荷载作用分析是有效的,采取的结构抗裂措施是合理的,混凝土超长结构无缝设计技术切实可行。     

超长混凝土板柱结构温度应力研究

分析温度作用、混凝土收缩徐变效应对混凝土结构的作用,在T-B法混凝土徐变计算理论的基础上,应用按龄期调整的有效模量法来计算均匀温差作用下混凝土结构温度应力。研究底部分缝对超长混凝土板柱结构温度应力的影响,提出多种底部分缝形式,分析其对季节变化引起的均匀温差作用下超长板柱结构的温度应力和温度变形的削减,建立不同长度的结构模型,对其内力和变形进行比较,得出较为合理的底部分缝形式,为超长混凝土板柱结构温度裂缝控制提供参考。     

超长框架结构温度作用研究

针对超长混凝土结构的特点,给出结构温度效应计算时最大正、负温差取值方法建议,分别对施工阶段与正常使用阶段进行验算。建立了多层框架结构温度计算简化模型,研究温度内力沿结构竖向的变化规律。将桩基础作为具有水平刚度与转动刚度的弹簧,考虑基础刚度对结构底层抗侧刚度的影响。结合多层超长框架结构算例,分析了基础刚度与设防烈度对结构变形、楼板应力、框架梁和框架柱内力的影响。计算结果表明：在温度作用下,结构中部楼板应力分布较为均匀,端部楼板应力变化较大,楼板最大应力发生在框架柱周边;框架梁轴力分布中间大、两端小,框架柱内力由外向内逐渐减小;对于多层超长框架结构,首层结构由温度作用引起的变形与内力最大,2层及以上各层结构的温度效应迅速减小;柱底嵌固条件对温度效应影响显著,随着基础刚度增大,对框架柱的约束程度逐渐提高,温度作用产生的内力增大,层间位移角减小;随着抗震设防烈度提高,竖向构件截面尺寸与结构侧向刚度随之增大,温度效应逐渐增强。     

恒丰贵阳中心超长嵌固端楼板温度应力分析与设计

恒丰贵阳中心项目结构的平面长度达414m,宽度达83～145m,尺寸超长,2层作为上部塔楼的嵌固端。详细介绍了施工阶段温差、使用阶段温差、收缩当量温差在本项目中的取值计算,以及在考虑季节温差和收缩效应共同作用下各工况的楼板温度应力分析,结果显示温度应力对超长结构的影响显著。根据温度应力分析的结果,除了对应力较大区域按照计算配筋结果进行双层双向配筋加强外,针对施工以及构造还提出了相应的技术措施以减小温差收缩效应的影响。     

地下超长结构环境温度效应数值模拟分析

为分析环境温度对地下隧道结构温度场、温度应力场及变形的影响,基于对隧道超长钢筋混凝土结构使用阶段结构变形实测数据,利用ANSYS10.0软件对南京玄武湖隧道90m长无缝结构的环境温度效应进行数值计算分析。结果表明,环境温度作用下隧道结构温度由内壁向外围土体形成明显的温度梯度,结构温度随环境气温波动,而且波动存在滞后相位;负温差作用下结构沿纵向产生拉应力,由内壁至外壁逐渐减小,最大拉应力位于中间截面;负温差作用下结构沿纵向收缩变形,且变形大小与结构内温差呈线性关系,最大位移位于结构无缝段端部截面,其值比实测值略大。环境温度效应对地下超长混凝土隧道结构的影响不容忽视。     

超长混凝土结构在使用阶段温度应力下的裂缝控制

温度变化对超长混凝土结构的变形和内力存在较大的影响.结合鲁南高铁临沂北站站前广场项目,介绍了超长混凝土结构使用阶段温度应力的等效温差计算方法.利用有限元软件分析了降温温差作用下的结构内力,探讨了温度变化对超长混凝土结构的影响.根据计算结果及其结构特点,特选用缓粘结预应力技术控制温度裂缝,同时介绍了本项目其他抵抗温度应力的措施.结果表明:在使用阶段,随着结构降温温差的增大,超长结构最大温度应力呈线性增长.控制后浇带闭合时间和施加预应力是有效控制温度应力的方法.     

某超长地下车库顶板温差效应分析

结合实际工程,给出了超长混凝土结构设计中考虑温度应力、混凝土收缩和徐变的具体方法,对不同后浇带浇筑时间对温度应力的影响进行了计算分析,通过计算结果对比分析了不同施工顺序对温度应力的影响,提出了超长混凝土结构后浇带浇筑时间的建议,有效解决了温差效应带来的不利影响,对同类型的超长混凝土结构设计具有一定的参考价值。     

超长高层建筑在昼夜温差作用下的温度问题研究

研究了超长高层建筑在昼夜温差作用下的温度效应问题。根据昼夜更替造成的结构温度变化特点 ,采用线性分布法计算温度荷载 ,利用大型有限元分析软件 ,对郑州第二长途电信枢纽工程主体结构的整体温度效应进行了计算和分析 ,给出结构整体变形特点 ,以及结构不同构件在昼夜温差工况作用下温度内力或应力的数值范围和分布规律 ;通过与季节性降温工况作用下的超长高层建筑物温度效应对比 ,分析了不同工况引起超长高层建筑物温度效应差异的原因 ,总结了昼夜温差给建筑物带来的不利影响 ,所得结果可为该工程设计和施工提供参考。     

超长混凝土结构整体温差依时效应的实用解法

针对体系复杂或体型超长的混凝土结构受整体温差收缩效应的影响问题,通过合理设置后浇带及其后合拢方法、合理模拟地基或桩基的有限约束刚度、合理考虑混凝土结构的长期收缩徐变性质,并结合施工进度的合理规划细化各阶段生成结构组的温差荷载取值,推导建立了考虑时间效应及工程施工全过程乃至全寿命周期的结构温差收缩效应求解的非线性有限元方法。在有限元软件二次开发的基础上,该方法应用于国内外多个大型复杂工程结构计算分析中,表明该方法能较准确合理地揭示混凝土结构自施工开始至使用期各阶段温差收缩效应的分布变化规律,从而可针对各时期受力最不利或变形较大的结构构件提出合理的设计优化建议及相应的施工控制措施,具有良好的工程实用性。     

普通厚度上部超长混凝土结构小环境温差取值系数研究

通过分析普通厚度超长混凝土结构温差构成及相关长期温度监测试验,提出受工况影响的小环境温差是影响普通厚度超长混凝土结构温度应力的关键.分析10余项实体工程环境温度监测试验数据,得到不同工况、尺寸下小环境与大环境温差比参考值,可基于气象数据计算小环境温差.根据研究结果,提出减小普通厚度上部超长混凝土结构环境温差的施工措施.     

上部超长混凝土结构温度变化分析

目前超长混凝土结构在大型公共建筑和工业建筑中出现得越来越多,其上部结构也多为大跨度超长形式.超长混凝土结构在受到较大的温差和干缩作用时更容易引起混凝土的开裂,而上部结构受到温差和干缩的影响又不同于下部结构.主要针对上部超长混凝土结构可能面临的温差和干缩影响,结合实际的工程案例和现场试验,对混凝土的水化热温差、收缩当量温差、长期温差等问题进行大量的试验研究及理论分析.     

回填土对超长地下室结构温度应力影响的实例分析

地下室结构正常使用过程,由于埋置土中,受外界温差的影响比较小,其温度应力不会超过混凝土的极限抗拉强度.在实际施工过程中,许多工程往往忽略了回填土的作用或者回填不及时,使结构受到变化较大的季节温差作用,从而造成温度应力超过混凝土的极限抗拉强度,产生温度裂缝.结合工程实例,对不同工况下超长地下结构温度应力进行了分析,并计算出不同工况下地下室项板、外墙、底板所能承受的最不利温差,得出了室外回填土是影响超长结构地下室温差变化,引起开裂的主要因素.     

某超长隔震结构建造过程非载荷变形模拟与监测

针对超长复杂隔震结构在建造过程中出现的非载荷变形问题,考虑混凝土收缩应变和当量温差,对该类结构在建造过程中的温度效应进行有限元模拟,并对结构建造过程中由于温度变化和混凝土收缩导致橡胶隔震支座非载荷变形进行现场监测。通过数据对比分析,表明有限元模拟和现场监测结果基本吻合。结合某平面不规则超长隔震实际工程,总结了隔震支座变形和结构内力变化规律,探讨该结构在最不利温差工况下的隔震支座变形、底板的变形和内力,可以为超长隔震结构的设计和施工提供参考。     

某超长混凝土结构温差效应分析及构造措施

杭州某项目地下室为双向超长结构,上部主楼为单向超长结构,温差收缩效应显著,一般构造措施难以满足要求。采用有限元方法对结构的温差收缩效应进行详细的分析,得到温度应力分布的规律及数值。在分析结果的基础上,对不同部位采取不同的对应措施,有效地解决了温差收缩效应带来的不利影响,对超大、超长混凝土结构设计有一定的参考价值。     

某超长地下室混凝土结构防裂分析及设计

近年来越来越多的超长混凝土工程采用了不设伸缩缝的结构设计策略,在适应现代建筑功能与使用需求的同时,也对超长混凝土结构的防裂分析与设计提出了更高要求。本文结合某商业综合体项目,介绍了针对其地下室进行的考虑建造施工过程的超长混凝土结构温度应力变化分析,并与不考虑施工过程的极端温差作用的应力简化分析方法进行了对比。结果表明,不考虑施工过程的极端温差作用简化分析方法给出的构件拉应力偏小,在抗裂设计应用中应仔细判断。本文给出了设计采取的配筋加强措施以及施工建议,可供结构设计人员参考。