高层钢筋混凝土结构设计中如何考虑徐变,收缩的作用

我国现行的《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》中，对如何考虑徐变、收缩的作用未作规定；国内已出版的有关钢筋混凝土高层建筑结构设计的专中，也很少涉及此问题。本分析了考虑此问题的必要性；提供了一种计算方法；讨论了应考虑这些因素的建筑物临界高度。可供钢筋混凝土高层建筑结构设计时应用。     

施工期考虑钢筋混凝土复合弹性模量与收缩徐变的内力分析

为了较准确地得到施工期钢筋混凝土结构的内力,提出了用数值模拟求解复合材料的复合弹性模量的方法。用ANSYS软件模拟得出结构实时的复合弹性模量,并结合收缩徐变的影响,分析了某高层框架结构内力时变规律。结果表明:未考虑复合材料的复合弹性模量时,结构的内力计算值偏大;可以用求解钢筋混凝土构件复合材料的复合弹性模量的方法近似分析钢筋混凝土结构徐变与配筋率的关系;由收缩徐变引起的钢筋混凝土框架结构内力变化不可忽略,在实际计算过程中应考虑其影响。     

高层建筑考虑施工过程的徐变收缩分析

基于现有的试验技术条件 ,高层及大跨度民用建筑的徐变收缩分析还只能参照桥梁结构中比较成熟的徐变系数方法进行。根据考虑延迟弹性的混凝土线性徐变老化理论 ,引用桥梁结构中徐变系数的概念 ,推导了利用徐变系数对高层建筑进行考虑施工过程的徐变收缩分析的有限元公式 ,并编制了相应程序 ,对框架和框支剪力墙结构分别选取算例进行了全过程的弹性和徐变收缩分析。结果表明工程设计人员应当考虑到施工过程和徐变收缩因素对高层建筑变形和内力的影响。     

钢筋混凝土柱收缩徐变分析

准确评估高层建筑中钢筋混凝土柱在长期荷载作用下的竖向变形是设计的一项重要任务。总的竖向变形包括两部分:瞬时弹性变形和随时间变化的收缩徐变变形。钢筋和混凝土是性质不同的两种材料,收缩徐变导致钢筋和混凝土之间内力重分布。把钢筋混凝土柱简化为轴向受力构件进行弹性分析和收缩徐变分析。假设柱子均匀徐变,应力应变均匀分布,满足平截面假定和叠加原理。柱中混凝土应力由常应力σ0 c和变应力-Δσ1 cr两部分构成。收缩徐变模型采用欧洲规范CEB-FIP(MC 1990),计算加载龄期t0=7天到计算龄期t=50年(结构设计使用年限50年)时混凝土应力和应变。同时考虑设计轴压比相同时,研究不同配筋率钢筋混凝土柱初始弹性应变和收缩徐变应变以及各部分材料弹性应力和收缩徐变应力。通过对不同配筋率钢筋混凝土柱的收缩徐变分析,得出柱子的最佳配筋率为2%~3%。     

考虑施工和收缩徐变后框架性能分析

综合叙述了考虑施工过程后,对于竖向荷载不同加载方式的主要区别,以及收缩徐变对结构变形和内力重分布的影响。采用有限元方法就平面框架对比分析,结果表明高层框架由于模型竖向加载方式的不同,导致结构分析结果出现显著差异;再考虑混凝土收缩徐变后,随时间的发展,结构部分截面的内力有向一次性加载模型趋近的趋势。     

考虑混凝土收缩、徐变及强震中的卸载效应时钢筋混凝土柱最大配筋率的分析

从理论上探讨了综合考虑混凝土的收缩、徐变及强烈地震中的卸载效应时钢筋混凝土柱最大配筋率的工程意义,并导出了最大配筋率的估算公式,供结构设计人员参考。     

高层建筑施工中收缩徐变影响的分析

介绍了高层建筑收缩徐变的简化分析方法,该法可以考虑加载龄期、加载速度、构件厚度、环境相对湿度以及截面配筋率对收缩徐变的影响,用该方法对一巨型框架进行收缩徐变分析,结果表明该法简单实用,可以在超高层建筑结构设计中估算收缩徐变时使用。     

混凝土收缩徐变效应对城市加宽桥梁的影响

城市现役桥梁加宽后,由于横向新拼接桥梁与现役桥梁存在混凝土收缩徐变的差异,使得新桥与旧桥之间因此差异产生附加内力,对于桥梁的安全和使用性能产生不利影响。文章对新旧桥梁在混凝土收缩徐变差异效应下的受力特点进行了分析。     

长富金茂大厦混凝土收缩徐变分析及结构设计

分析了混凝土收缩徐变对深圳长富金茂大厦构件内力和变形的影响规律,总体趋势是随着楼层高度的增加,影响越发明显,具体结论如下:1)混凝土收缩徐变对框架柱的轴力起增大作用,顶层处增大幅度不超过10%,对剪力墙的轴力起释放作用,顶层处减小最大为27%;2)对一端连接柱子、一端连接剪力墙的梁端弯矩影响较大,其中顶层处近柱端的梁上部弯矩增大接近30%,近墙端的梁上部弯矩减小接近20%;3)对两端连接框架柱的梁弯矩影响最大接近11%;4)一端连接柱子、一端连接剪力墙的梁端弯矩影响主要为最顶部10层,中下部的影响可以忽略不计。基于该影响规律,对结构设计施工措施提出了相应的建议。     

考虑施工过程和收缩徐变的框架结构简化分析

研究了混凝土的收缩徐变对框架结构受力的影响。首先根据线性徐变的迭加原理,推导了混凝土构件截面在多级荷载作用下的徐变估算公式,该式可以考虑加载龄期、加载速度、构件厚度以及环境相对湿度对徐变的影响;然后给出了考虑施工过程和收缩徐变影响的框架结构竖向位移和位移差的计算方法。用该方法对一高层框架进行收缩徐变分析,结果表明:该方法简单实用,可以在超高层建筑结构设计中估算收缩徐变时使用,收缩徐变对框架结构的受力影响较大,在工程设计和施工中不能忽略其影响。     

RP约束混凝土柱徐变特性的理论分析

提出了FRP约束混凝土的徐变分析模型和计算方法 ,分析了加载龄期和持荷时间、轴压比、含FRP率、FRP强度和混凝土强度等因素对徐变特性的影响规律。然后提出考虑徐变影响后的FRP约束混凝土在轴心受压时的应力 -应变关系模型 ,在此基础上 ,利用数值方法计算出FRP约束混凝土轴心受压构件考虑徐变影响的荷载 -变形关系全过程曲线 ,并分析了轴压比、长细比、含FRP率、FRP强度和混凝土强度等不同参数情况下徐变对FRP约束混凝土柱承载力的影响     

徐变影响混合结构施工期竖向变形计算

研究了钢框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系在施工期间的竖向变形问题。在分析中提出采用龄期调整的有效模量法(AMME)考虑施工期混凝土徐变的影响,并利用超级有限元-有限元耦合理论进行施工过程的模拟。算例计算结果表明,施工完毕时核心筒混凝土的徐变占到该层总变形值的38%~43%。由于混凝土的徐变,外钢框架与核心筒竖向变形差异值仅为只考虑弹性变形差异值的21%。徐变增加了外框架柱的轴力。对于连接外钢框架与核心筒的框架梁,徐变还使连接核心筒一端的支座负弯矩减小,而对于连接外钢框架柱一端弯矩则是增加。     

冷轧扭钢筋混凝土连续梁、板塑性调幅设计

冷轧扭钢筋以强度高、粘结强度好、延性可靠等优点广泛用于楼盖体系中。为了节省钢材用量,通常采用塑性设计。热轧钢筋的调幅值及相应的内力系数已有文献给出,但是冷轧扭钢筋却缺少这方面数据。给出的当调幅值为１５％时的冷轧扭钢筋混凝土连续梁、板的内力系数,为工程设计提供了可靠而实用的数据。     

钢筋混凝土板面钢筋的细部构造设计和施工要点

在结构设计、施工过程中,对结构的力学性能研究（包括对施工过程中结构的力学性能研究）不充分以及施工管理的不完善,是引起现浇钢筋混凝土楼板板面开裂的内在原因。结构施工过程中固有的不确定性和复杂性决定了结构性能的千变万化,是结构施工阶段平均风险率较高的一个重要外在原因。例如建筑材料、施工技术、施工缝、开洞、埋置水电线管,都会引起现浇钢筋混凝土楼板板面开裂。     

型钢混凝土推出试验及其粘结强度研究

根据16个型钢混凝土推出试件的试验结果,对推出试件的荷载滑移曲线进行了分析,得到了初始滑移粘结强度、极限粘结强度和水平残余粘结强度这三个特征强度的试验统计结果,并据此分析了混凝土强度、型钢的混凝土保护层厚度、横向配箍率和型钢埋置长度4个因素与特征粘结强度之间的关系,提出了临界保护层厚度的概念,通过统计回归建立了考虑多因素的型钢混凝土粘结强度计算公式。     

半刚性连接对钢管混凝土框架结构设计的影响

钢管混凝土框架结构中梁柱的连接往往是半刚性的,设计中把梁柱连接假定为完全刚接或完全铰接都是不合理的。探讨了半刚性连接对钢管混凝土框架结构内力、位移等的影响,导出了半刚性连接钢管混凝土框架结构在竖向荷载下梁端弯矩的求解公式,对水平荷载作用下标准反弯点高比计算公式进行修正,并提出了考虑半刚性连接的设计建议,可供工程设计人员参考。     

钢筋混凝土结构中节点钢骨应用的探讨

现代建筑工程中，特别是在复杂的框架结构工程实践中，钢筋混凝土结构节点的施工和使用出现了很多问题：(1)节点处钢筋密集，施工复杂：(2)节点处混凝土性能差；(3)节点钢筋缺少粘结力；(4)节点整体性差。这些问题的存在导致了结构整体质量的下降，在重要工程中甚至会导致严重后果。     

混凝土结构设计中考虑温度作用组合的研究

通过分析自然界温度变化的一般规律,分析引起结构温度作用的主要气象因素,描述了日照辐射、气温、风速的基本变化规律,对日照温差、骤然降温等温度变化对桥梁结构、建筑结构、大体积混凝土结构、特种结构等混凝土结构的影响进行了研究和总结。针对现行混凝土结构设计规范中对温度作用只是采取构造措施的现状,提出了在混凝土结构设计中考虑温度作用组合的建议。     

南京某框架结构老厂房加固设计与施工

南京市某框架结构旧厂房改造工程改变了该建筑的使用功能,经检测鉴定,通过对其基础部分、混凝土构件、楼屋面板及抗震构造等部分的加固,在保证其承载要求的基础上实现了建筑功能变更,为类似工程提供了思路。     

对建筑钢骨混凝土结构设计、施工的若干建议

针对钢骨混凝土结构在实际应用中出现的问题，如：结构设计、端面形式、细部节点连接等，提出自己的体会和改进建议，为今后类似工程提供参考。