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

大体积混凝土施工及防止温度裂缝措施

大体积混凝土施工及防止温度裂缝措施 1、施工原则本工程大体积混凝土施工采用搅拌站集中搅拌，罐车运输，泵车浇筑的施工方案。混凝土施工采取整体一次性浇筑，浇筑过程不留施工缝。浇筑时按照现场条件从一侧向另一侧分层分段浇筑。 2、大体积混凝土施工准备（1）材料及机械准备 1）混凝土浇筑前商混供应搅拌站对所有混凝土施工机械进行一次检修，保证有足够的混凝土运输车和混凝土泵车，以满足连续施工的要求。 2）搅拌车运输通道、泵车停靠位置场地平整完毕、道路畅通。现场用水、用电、施工道路与总包单位联系好。 3）混凝土养护用水布置到位； 4）测温点导线已布置到位，测温仪调试正常； 5）混凝土保温随需的塑料薄膜、苫布等养护保温材料按计划足量全部进场。 6）人员全部到场，混凝土浇筑过程中进行旁站。 7）所用的材料设备产品、合格证并已复验合格和标识清楚。 8）商品混凝土提供质量合格证。所有的砂、碎石、水泥、搅拌用水、外加剂等备料充足数量满足施工需要，同时提供检测合格证。（2）技术准备 1）在浇筑前，由试验室按照已经确定的混凝土原材料提前做好混凝土试配，最后对多种方案进行对比分析，选出最佳配比方案。 2）大体积混凝土施工前，对施工阶段大体积混凝土浇筑块体的温度、温度

应力及收缩力进行验算，确定施工阶段大体积混凝土浇筑块体的升温峰值、内外温差不超过25℃，及降温速度不超过1．5℃/d的控制指标，制订温控施工的技术措施。 3）模板钢筋等四级验收合格； 4）主管技术员已将浇筑申请提出并批准完毕，该申请必须注明混凝土等级、数量、外加剂、塌落度，出机温度，时间，地点及延续时间等相关内容； 5）编制出混凝土浇筑、养护方案、测温方案等已经审核确定，混凝土基础分层分块图已绘制出。 6）施工方案所确定的施工工艺流程，流水作业段的划分，浇筑程序与方法，混凝土运输与布料方式、方法以及质量标准，施工技术要求，安全要求等已进行交底。（3）生产管理现场设混凝施工负责人一名，具体负责混凝土的统一管理。（4）选择混凝土原材料，优化混凝土配合比。 3、保证混凝土连续浇筑措施大体积混凝土浇筑方量大，连续浇灌时间长，中间不允许有过长的时间间隔，为保证在混凝土浇筑过程中不出现冷缝，施工时必须采取措施连续浇筑，一次成型。因此采取以下措施保证混凝土连续浇灌。（1）浇筑时配备足够的混凝土搅拌机，根据现场混凝土浇筑量和各种资源的协调统一，同时联系临近商品混凝土搅拌站作为备用。能够满足大体积混凝土的浇灌要求。（2）混凝土罐车运输泵车浇灌，按照混凝土方量配备足够的罐车、泵车和

大体积混凝土应力计算

大体积混凝土应力计算在混凝土浇筑时，除按上述公式计算混凝土的各种温度外，还应对混凝土裂缝进行计算。在浇筑前、浇筑中、浇筑后均应及时进行计算，控制混凝土裂缝的出现。混凝土裂缝计算采用中国建筑设计研究院研制的PKPM 计算软件。 a. 混凝土浇筑前裂缝控制计算 ⑴计算原理（依据《建筑施工计算手册》）: 大体积混凝土贯穿性或深进的裂缝，主要是由于平均降温差和收缩差引起过大的温度收缩应力而造成的。混凝土因外约束引起的温度（包括收缩）应力（二维时），一般用约束系数法来计算约束应力，按以下简化公式计算： △卄（2/3）? T（c+T7（t）-Th 式中：旷混凝土的温度（包括收缩）应力（N/mm2）; E（t）--混凝土从浇筑后至计算时的弹性模量（N/mn2），—般取平均 a--混凝土的线膨胀系数，取1.0 X 105； △T--混凝土的最大综合温差（C）绝对值，如为降温取负值；当大体积混凝土基础长期裸露在室外，且未回填土时，△T值按混凝土水化热最高温升值（包括浇筑入模温度）与当月平均最低温度之差进行计算；计算结果为负值，则表示降温； T o--混凝土的浇筑入模温度（C ）; T（t）--浇筑完一段时间t，混凝土的绝热温升值（C）; T y（t）--混凝土收缩当量温差（C）; T h--混凝土浇筑完后达到的稳定时的温度，一般根据历年气象资料取当年平均气温「C）; S t）--考虑徐变影响的松弛系数，一般取0.3?0.5 ; R--混凝土的外约束系数，当为岩石地基时，R=1;当为可滑动垫层时，R=0, —般土地基取0.25?0.50 ; v--混凝土的泊松比

⑵计算: 取S t ） =0.19 , R= 0.50 , Y =0.15; ① 混凝土 3d 的弹性模量由式：计算得：E ⑶二0.60 X 104 ② 最大综合温差 △ T=11.66 C ③ 基础混凝土最大降温收缩应力，由式: 计算得: ④ 不同龄期的抗拉强度由式 X(i) = 0^(18 ⑤ 抗裂缝安全度： K=0.94/0.08=11.75>1.15 故满足抗裂条件。 b. 混凝土浇筑后裂缝控制计算 ⑴计算原理（依据《建筑施工计算手册》）: 弹性地基基础上大体积混凝土基础或结构各降温阶段综合最大温度收缩拉应力，按下式计算: 降温时，混凝土的抗裂安全度应满足下式要求: 式中：6）--各龄期混凝土基础所承受的温度应力（N/mm ）; a --混凝土线膨胀系数，取1.0 X 105; v -混凝土泊松比，当为双向受力时，取0.15 ; 计算得: t (3)=0.94N/mm 1-他 er =0.08N/mm ---------- 1工E 闵工谢％

混凝土结构与砌体结构设计中册十一章思考题答案

混凝土结构与砌体结构设计中册(第四版) 十一章思考题答案现浇单向板肋梁楼盖中的主梁按连续梁进行内力分析的前提条件是什么？答：（ 1）次梁是板的支座，主梁是次梁的支座，柱或墙是主梁的支座。（ 2）支座为铰支座--但应注意：支承在混凝土柱上的主梁，若梁柱线刚度比<3，将按框架梁计算。板、次梁均按铰接处理。由此引起的误差在计算荷载和内力时调整。（ 3）不考虑薄膜效应对板内力的影响。（ 4）在传力时，可分别忽略板、次梁的连续性，按简支构件计算反力。（ 5）大于五跨的连续梁、板，当各跨荷载相同，且跨度相差大10%时，可按五跨的等跨连续梁、板计算。计算板传给次梁的荷载时，可按次梁的负荷范围确定，隐含着什么假定？答：为什么连续梁内力按弹性计算方法与按塑性计算方法时，梁计算跨度的取值是不同的？答：两者计算跨度的取值是不同的,以中间跨为例,按考虑塑性内力重分布计算连续梁内力时其计算跨度是取塑性铰截面之间的距离,即取净跨度;而按弹性理论方法计算连续梁内力时，则取支座中心线间的距离作为计算跨度，即取。试比较钢筋混凝土塑性铰与结构力学中的理想铰和理想塑性铰的区别。答：1）理想铰是不能承受弯矩，而塑性铰则能承受弯矩（基本为不变的弯矩）； 2）理想铰集中于一点，而塑性铰有一定长度； 3）理想铰在两个方向都能无限转动，而塑性铰只能在弯矩作用方向作一定限度的转动，是有限转动的单向铰。按考虑塑性内力重分布设计连续梁是否在任何情况下总是比按弹性方法设计节省钢筋？答：不是的试比较内力重分布和应力重分布答：适筋梁的正截面应力状态经历了三个阶段：弹性阶段--砼应力为弹性，钢筋应力为弹性；带裂缝工作阶段--砼压应力为弹塑性，钢筋应力为弹性；破坏阶段--砼压应力为弹塑性，钢筋应力为塑性。上述钢筋砼由弹性应力转为弹塑性应力分布，称为应力重分布现象。由结构力学知，静定结构的内力仅由平衡条件得，故同截面本身刚度无关，故应力重分布不会引起内力重分布，而对超静定结构，则应力重分布现象可能会导： ①截面开裂使刚度发生变化，引起内力重分布； ②截面发生转动使结构计算简图发生变化，引起内力重分布。下列各图形中，哪些属于单向板，哪些属于双向板？图中虚线为简支边，斜线为固定边，没有表示的为自由边。

超长建筑结构温度应力分析

超长建筑结构温度应力分析夏云峰 (上海中交水运设计研究有限公司, 上海 200092) 摘要:以郑州第二长途电信枢纽工程为例,对超长建筑结构进行整体有限元建模。针对7种不同类型温度荷载的特点,利用有限元分析程序ANSYS计算。给出了结构整体变形特点、结构中各种构件(梁、楼板、柱子及剪力墙)的温度内力变化范围以及分布规律。通过比较得出超长建筑在各种温度作用下的最不利工况。可为超长建筑结构考虑温度作用进行设计和施工提供参考。关键词:建筑超长建筑物温度荷载温度应力 St udy on t he Te mperature Stress of Super-Lengt h Buil di ng X ia Yunfeng (Shanghai Zhongji a oW ater Transportation Design Institute Co.,L t d., Shanghai 200092) Abst ract:T aking the Second Long D istance Te leco mm unication H ub Pro ject of Zhengzhou for an exa m ple,t h is paperm akesm odels of so lid fi n ite e le m ent to super-length building.A ccord- i n g to characteristics o f te mperature l o ad of7different types and usi n g t h e ANSYS fi n ite e le- m ents ana l y sis progra m,it concl u des the characteristics of the integral structura l defor m ation, the scope and distribution o f ther m a l i n ner force o f different co mponents,such as bea m,floor slab,pillar and shear w a l.l A fter contrasti n g,it su m s up the w orse w orking cond ition for super -length bu il d i n g under d ifferent te m peratures,wh ich cou ld prov ide references to the design and constr uction o f super-length bu il d i n g by consi d ering te m perature acti o ns. K ey w ords:constructi o n super-leng t h buil d i n g te m perature load te m perature stress 建筑工程中,混凝土结构的裂缝较为普遍,类型也很多,按成因可归结为由外荷和变形引起的两大类裂缝。其中由混凝土收缩和温度变形引起的收缩裂缝和温度裂缝,以及由这两种变形共同引起的温度收缩裂缝,则是实际工程中最常见的裂缝。随着建筑向大型化和多功能发展,超长(即超过温度伸缩缝间距)高层或大柱网建筑不断出现。对超长结构的温度变形与温度应力,若在结构设计中处理不当,将使结构产生裂损,严重影响建筑结构的正常使用。我国的建筑结构设计规范中不考虑温度作用[1],只做构造处理。因此,温度应力是超长建筑结构设计中的重要研究课题之一。1 超长高层建筑结构温度问题有限元建模研究结合工程实例,分析建筑结构各个阶段温度作用的特点,完善温度作用和温差取值的计算原则,并选出在工程设计中起控制作用的温差取值,方便设计采用。根据实际情况建立超长建筑结构的有限元分析模型,采用有限元分析程序ANSYS 有限元计算程序,进行结构整体分析。郑州第二长途电信枢纽工程主体为超长高层建筑结构。主楼地下1层,地上主体19层。19层之上局部突起2层。柱网9.6 12m,主体结构东西长134m。由于功能要求建筑中间不设缝,南 10 港口科技港口建设

大体积混凝土温度应力与温度控制

1.4大体积混凝土温度应力与温度控制 ?简要信息【获奖类型】理论特等奖【任务来源】从1955年开始，结合梅山、响洪甸、新安江、古田、刘家峡、小湾、三峡等数十座混凝土坝设计与施工的实践进行研究【课题起止时间1995年～2012年【完成单位】中国水利水电科学研究院【主要完成人】朱伯芳 ?立项背景本书作者1951～1957年参加我国第一批三座混凝土坝（佛子岺坝、梅山坝、响洪甸坝）的设计和施工，这些工程根据当时国外文献的介绍，都采取了与国外类似的水管冷却等温控防裂措施，但实际上都产生了裂缝。使作者认识到温控防裂是混凝土坝建设中的一个比较复杂、值得深入研究的课题。 1957年底作者被调到中国水利水电科学研究院，分工担任混凝土高坝研究。当时已进入水利水电建设的高潮，三门峡、新安江、古田、刘家峡等数十座混凝土坝进行建设，温控防裂是这些工程中共同存在的一个重要技术课题。本书作者密切结合这些混凝土高坝建设，对大体积混凝土的温度应力和温度控制进行系统的、长期不懈的研究，先后发表关于本课题的论文40余篇，建立了比较完整的理论体系，提出了合理的技术措施。 ?详细科学技术内容本书在全世界首次建立了大体积混凝土结构温度应力和温度控制较完整的理论体系，包括下列几方面：（1）混凝土结构形式和材料性质的优选，以利于防裂；（2）混凝土温度场的计算方法；（3）重力坝、拱坝、水闸、浇筑块、弹性地基梁等各种大体积混凝土结构温度徐变应力的计算方法和变化规律；（4）控制温度防止裂缝的技术措施，包括水管冷却、预冷混凝土、表面保护、

分缝分块、氧化镁混凝土等及其降温防裂效果的计算方法；（5）混凝土温度控制准则和允许温差；（6）混凝土坝仿真计算，可考虑分层浇筑、分区冷却、分区灌浆等十分复杂的施工过程和当地气候条件，计算混凝土坝从施工期到运行期的温度场和应力场的演变过程及各种温控措施的效果。 ? 发明及创新点（1）大体积混凝土温度应力和温度控制的理论体系本书在全世界首次建立了大体积混凝土温度应力和温度控制完整的理论体系，可有效防止混凝土裂缝，这一理论体系整体上是一项重要的创新。（2）混凝土坝数字监控新理论和方法混凝土坝传统的监控是仪器观测，不能给出大坝应力状态和安全系数。如目前混凝土拱坝的安全评估仍然采用拱梁分载法，不能考虑施工过程等因素。作者提出数字监控新理念和方法，由观测资料的反分析决定材料参数，用有限元方法根据实际施工过程和气候条件，计算从施工期到运行期的坝体应力、变位和安全系数。在施工期可根据当时实际状态和施工计划，预测完工后大坝的应力、变位和安全系数，如发现问题，可及时采取对策。在运行期，可考虑施工过程及运行条件计算大坝应力、变位和安全系数，对大坝安全进行评估，使大坝安全监控的精度大幅度提高。（3）长期保温、全面温控的新理念过去国内外只重视对寒潮的短期保温，由于气温年变化也能引起很大拉应力，本书作者提出长期保温、全面温控的新理念，利用泡沫塑料，这一新理念的应用，施工方便，价格低廉，效果明显。（4）同时考虑水管冷却、天然冷却和水泥水化热的混凝土水管冷却等效热传导方程 τψθτφτ ??+???+??+??+??=??00222222)()(w T T z T y T x T a T （1）式中T—温度，τ—时间，T 0—混凝土初温，T w —冷却水温，θ0—混凝土最终绝热温升。由于冷却水管的间距为1.5m ×1.5m ，半径只有1.2cm ，如果直接用有限元计算，单元尺寸必须小到1.2cm 左右，对于几十米厚、几十米到几百米高的混

厚大体积混凝土施工措施

厚大体积混凝土施工技术措施本工程为金川电厂施工项目之一：圆形煤堆场的圆环形条基。圆环形条基宽11～12m，高2.7m每段长度30m，混凝土量：972m3共有9段。由于基础体型大、钢筋密、混凝土数量大、工期紧和施工技术要求高等特点，因此必须严格执行监理已批准的大体积混凝土施工方案，从人力组织、材料、保温材料储备、泵送设备、施工期间气候气温、供电情况及技术交底等方面充分做好施工前的各项准备工作。在大体积混凝土施工中，监理签发混凝土浇筑令后方可开罐，严格按混凝土配合比计量，分层分段浇筑，合理布置测温点，做好测温记录，采取相应的降温措施，防止产生混凝土裂缝。大体积混凝土施工重点控制温度变形裂缝，大体积混凝土硬化期间水泥，水化造成释放的水化热产生的温度变化和混凝土收缩的共同作用，由此产生的温度应力和收缩应力，便成为导致混凝土结构出现裂缝的主要因素。在混凝土施工中必须考虑温度应力影响并设法降低混凝土内部的最高温度和减少其内部温差，用温度差和温度应力双控制的方法确保混凝土的质量。编制好切实可行的施工方案和合理周密的技术措施，施工中采取全过程温度监测工作，并采取相应的降温措施以防止产生温度裂缝，确保工程质量。

为了控制裂缝的开展，本着从控制温升、延缓降温速率，减少混凝土收缩，提高混凝土极限拉伸，改善约束程度等方面采取技术措施。一、原材料的控制措施 1、优选混凝土原材料、配合比、外加剂，采取分层浇筑，根据气温采用塑性薄膜及毛毯覆盖，防止温差引起收缩裂缝。 2、材料选用：（1）水泥选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥，充分利用混凝土的后期强度，减少每立方米混凝土中水泥用量。试验表明每增减10kg水泥，其水化热将使混凝土的温度，相应升降1℃。（2）使用粗骨料，尽量选用粒径较大，级配良好的粗骨料，采用热膨胀系数较低而强度较高未风化的卵石。砂石含泥量控制在1%以内。（3）细骨料采用不含有机质的粗砂。（4）外加剂 a)缓凝剂：为了降低水灰比，减少用水量，节约水泥，加高效减水剂，延长混凝土凝结时间，延缓水泥放热高峰，降低混凝土内部温度，保证混凝土的抗裂性，同时降低节水率和离析现象，改善和易性，增加流动性，便于混凝土泵送施工。

大体积混凝土温度应力计算

大体积混凝土温度应力计算 1. 大体积混凝土温度计算 1）最大绝热温升值（二式取其一） ρ**)*(c Q F K m T c h +=（3-1） )1(**)mt c t h e c Q m T --=ρ （（3-2）式中： T h ——混凝土最大绝热温升（℃）； M c ——混凝土中水泥用量（kg/m 3）； F ——混凝土中活性掺合料用量（kg/m 3）； C ——混凝土比热，取0.97kJ/(kg ·K ）； ρ——混凝土密度，取2400（kg/m 3）； e ——为常数，取2.718； T ——混凝土龄期（d ）； m ——系数，随浇筑温度而改变，查表3-2 表3-1 不同品种、强度等级水泥的水化热

表3-2 系数m 根据公式（3-2），配合比取硅酸盐水泥360kg 计算： T h （3）=33.21 T h （7）=51.02 T h （28）=57.99 2）混凝土中心计算温度）（）（）（t t h j t 1*ξT T T +=（3-3）式中： T j ——混凝土浇筑温度（℃）； T 1（t ）——t 龄期混凝土中心计算温度（℃）； ξ（t ）——t 龄期降温系数，查表3-3同时要考虑混凝土的养护、模板、外加剂、掺合料的影响；表3-3 降温系数ξ

根据公式（3-3），T j 取25℃，ξ（t ）取浇筑层厚1.5m 龄期3天6天27天计算， T 1（3）=41.32 T 1（7）=48.47 T 1（28）=27.90 3）混凝土表层（表面下50~100mm 处）温度（1）保温材料厚度）（）（2max q 2x b --h 5.0T T T T K λλδ=（3-4）式中： δ——保温材料厚度（m ）； λx ——所选保温材料导热系数[W/(m ·K)]； T 2——混凝土表面温度（℃）； T q ——施工期大气平均温度（℃）；

砌体结构震害特点及分析

墙体破坏原因和特点：抗弯、抗拉、抗剪强度不能满足时墙体出现裂缝横墙水平裂缝——横墙平面外受弯，楼盖传力给横墙；横墙斜裂缝、交叉裂缝——剪切，底层比上层严重；纵墙水平裂缝——平面外受弯，横墙间距过大，楼盖刚度不足，中部较端部严重；纵墙斜裂缝、交叉裂缝——剪切，窗间墙、窗肚墙，两端较中部严重山墙（横墙）水平裂缝——屋盖和墙体的拉结不可靠山墙倒八字裂缝——不均匀沉降墙角的破坏原因和特点：建筑物四角及突出部分的阳角，纵横两个方向出现裂缝，形成V字形，甚至局部倒塌；扭转效应造成、墙角空间刚度较大、使地震作用效应明显增大，应力复杂造成应力集中，而两个方向的约束较少使得抗震能力降低。纵横墙连接处破坏原因和特点：竖向裂缝、严重时纵墙外闪倒塌；施工时不同时咬槎砌筑，留有马牙槎，缺乏拉结；纵墙平面外刚度和横墙平面内刚度差别很大，振动不同步，产生较大拉力。地基不均匀沉降。楼盖与屋盖的破坏原因和特点：楼盖是水平传力构件，要求有较好的刚度，一般现浇楼盖刚度大于预制楼盖；预制板缝偏小时，混凝土不易灌实，易于散开；墙体错位，楼、屋盖预制板搭接长度不够，拉结措施不可靠，易造成楼屋盖的某一端坠落。房屋附属物的破坏原因和特点：女儿墙、出屋面烟囱、附墙烟囱、垃圾道、屋顶小间都是竖向悬臂构件，震时易于坠落造成人员伤亡；雨蓬、挑檐、阳台等属于水平悬挑构件，震时也易于坠落造成人员伤亡；局部突出的构件存在鞭梢效应，地震反应强烈，破坏率高，更要引起重视。楼梯间的破坏原因和特点楼梯间的墙体（尤其是横墙）易于开裂；横墙间距较小，水平抗剪刚度较大，分担过多的地震剪力；楼梯间没有形成楼板和墙体的相互支撑，空间刚度相对较小；上层楼梯间破坏比下层重；若楼梯间布置在端部或转角处更为严重；楼梯间的外纵墙也是易于破坏的部位。

超长结构温度应力分析与控制措施

超长结构温度应力分析与控制措施摘要：随着人们对建筑物使用功能的要求越来越高，一些公共建筑正逐渐向大型化、舒适化发展，大量超长、超宽的大型公共建筑随之涌现。由于季节变化的影响，超长结构的温度应力问题会导致混凝土楼板产生裂缝，严重影响建筑的使用功能和结构安全，因此温度作用在设计中必须予以考虑。本文以某钢筋混凝土框架-剪力墙结构为例，对超长结构的温度应力问题采用有限元分析程序MidasGen进行了计算分析并给出了控制措施。关键词：超长结构；温度应力；后浇带；有限元分析 1、前言超长结构，由于季节变化等因素的影响，会让超长结构的混凝土发生变形，当混凝土的变形受到墙体等构件的约束，楼板内便会产生较大的温度应力，当温度应力高出混凝土的抗拉强度时，就会导致混凝土楼板会产生裂缝，通常情况下，若在结构中采用低收缩混凝土材料、设置后浇带以及采用预应力钢筋等措施时，温度应力及收缩应力对结构的影响一般可以忽略。但超长混凝土结构中，如若不进行合理的温度效应控制，柱、墙等竖向构件将产生显著的温度内力，影响结构的承载能力；楼板则很有可能开裂并形成有害的贯通裂缝，对建筑防水和结构的耐久性很不利，影响建筑的正常使用，因此，如何降低温度应力的影响是超长结构设计的关键问题。 2、工程概况某五星级酒店主楼部分采用钢筋混凝土框架－剪力墙结构，楼盖采用现浇钢筋混凝土梁板体系，底部裙楼为两层宴会大厅，并设有斜圆柱形主出入口。框架柱截面尺寸600mmx600mm～900mmx1200mm，墙截面尺寸200～500mm。现行GB50010－2010《混凝土结构设计规范》中对房屋建筑工程结构伸缩缝的最大间距做如下规定：对于现浇式结构，普通砖混结构50m，框架结构55m，剪力墙结构45m，框架-剪力墙结构根据框架和剪力墙的具体布置情况取45~55m 之间，通常可取50m。该酒店结构不设缝轴线尺寸为167.2m，超过了规范要求。 3、温度工况 (1)温度荷载。假设该建筑从当年7月开始地上部分施工，第1～3层施工分别需要一个月，从4层开始每层半个月，至次年二月半完工。按照该假定施加的温度荷载始终为降温作用，为最不利工况。 (2)有限元模型。针对温度应力建立四组模型(M0、M1、M2、M3)，均考虑施工模拟和收缩徐变的作用；其中，部分模型考虑了地下室顶板的转动弹性嵌固，弹簧刚度计算按照柱所连接的梁柱刚度进行计算，为近似值。模型的具体设计参数见表1所示。结构二层的后浇带设置如图1所示，其余各层M0、M1、M2后浇带设置均同；M3与 M2相比，仅在结构第二层增设后浇带c，其余部位后浇带设置均同M0～M2模型。温度有限元模型为保证结构成立，将一跨内的所有次梁和板均设置为后浇带。 4、温度应力分析本工程采用有限元分析程序MidasGen对本模型进行温度应力计算分析，分别探讨温度应力对框剪结构中的柱、剪力墙、梁板等主要构件的影响，并给出控制措施及建议。 (1)柱内力。通过对比框架柱主要集中区域的温度应力，其中：①主楼最外侧柱(区域1)；

大体积混凝土施工中混凝土温度计算

大体积混凝土施工中混凝土温度计算 1、混凝土拌和温度 1.1混凝土不加冰拌和温度设砼拌合物的热量系有各种原材料所供给，拌和前砼原材料的总热量与拌合后流态砼的总热量相等。 g s w c g s g g w s s w w w w c c c g g g s s s o m m m m T C T C m T C m T C m T C m T C T ωωωω++++++++++= o T --砼拌和温度（℃） w c g T T T T 、、、s --砂、石子、水泥、拌和用水的温度（℃） g s c m m m 、、--水泥、扣除含水量的砂及石子的重量（kg ） g s ωω、、w m --水及砂、石中游离水的重量（kg ） w c g C C C 、、、s C --砂、石、水泥及水的比热容（kJ/kg ·K ）若c g C C 、、s C 取0.84，w C 取4.2，则公式简化为： g s w c g s g g s s w w c c g g s s o m m m m T T m T m T m T m T T ωωωω++++++++++= )(22.0)(22.0 也可用表格计算法,∑∑= mC mC T T i o 2、砂、石的重量是扣除游离水分后的净重。 1.2混凝土加冰拌和温度为降低砼入模温度和砼的最高温度，常将部分水以冰屑代替，冰屑融解时要吸收335kJ/kg 的潜热（隔解热），可降低砼拌和温度。

g s w c g s w g g s s w w c c g g s s o m m m m Pm T T m T P m T m T m T T ωωωω+++++-++-+++= )(22.080)1()(22.0 P —加冰率，实际加水量的%，经验加冰率一般控制在25%~75% 砼拌和水中加冰量也可根据需要降低水温按下式计算： w w wo T T T X +?-= 801000 )( X —每吨水需加冰量(kg) T wo —加冰前水的温度（℃） T w --加冰后水的温度（℃） 2、混凝土出罐温度 3、混凝土浇筑温度砼浇筑温度为砼拌和出机后，经运输平仓振捣等过程后的温度。 n o s o p T T T T θθθθ+??????+++-+=321)(( p T --砼浇筑温度 o T --砼拌和温度 ????n 321θθθθ、、--温度损失系数 4、混凝土绝热升温假定结构四周无任何散热和热损失条件，水泥水化热全部转化成温升后的温度值，则砼的水化热绝对温升值： )1()(mt c t e C Q m T --= ρ )max ρ C Q m T c = )(t T --浇筑一段时间t ，砼的绝热温升值（℃） c m --每立方米砼水泥用量（kg/m 3 ） Q --每千克水泥水化热量（J/kg ） C --砼的比热在0.84~1.05kJ/kg ·K 之间，一般取0.96kJ/kg ·K ρ--砼的质量密度。取2400 kg/m 3 e --常数为2.718

大体积混凝土计算

西工大创新科技大楼大体积混凝土计算书编制人：编制时间：2014年2月20日计算说明：本计算书按草席上下各铺设一层塑料膜养护计算（因未找到黑心棉相关数据）。

目录第一章工程概况----------------------------------------3页1.1项目概况------------------------------------------3页1.2计算说明------------------------------------------3页第二章温度计算---------------------------------------4页2.1绝热温升------------------------------------------4页2.2砼中心温度----------------------------------------4页2.3砼表面温度----------------------------------------5页2.3.1保温材料的厚度----------------------------------5页2.3.2砼保温层传热系数--------------------------------6页2.3.3混凝土的虚厚度----------------------------------6页2.3.4混凝土的计算厚度--------------------------------6页2.3.5砼表面温度--------------------------------------7页2.4砼内的平均温度------------------------------------7页2.5温度计算结论--------------------------------------8页第三章混凝土应力计算---------------------------------9页3.1砼的干缩率----------------------------------------9页3.2砼收缩当量温差------------------------------------10页3.3砼的结构计算温差----------------------------------10页3.4各区段拉应力计算----------------------------------11页3.4.1计算 E平均弹性模量------------------------------11页 i E瞬时弹性模量--------------------11页3.4.1.1大体积混凝土t 3.4.1.2 E平均弹性模量-------------------------------12页 i 3.4.2 S平均应力松弛系数-----------------------------12页 i β平均地基约束系数。---------------------------12页3.4.3 i β地基约束系数-----------------------13页3.4.3.1各龄期的t Cx桩的阻力系数---------------------------13页3.4.3.1.1 2 3.4.3.1.1.1 Q桩产生单位位移所需水平力---------------13页 Cx桩的阻力系数-------------------------14页3.4.3.1.1.2 2 β各龄期的地基约束系数----------------------14页3.4.3.2 t β平均地基约束系数。------------------------14页3.4.3.3 i 3.4.4 计算ch双曲余弦函数值-------------------------15页 δ各区段拉应力计算----------------------------15页3.4.5 i δ最大拉应力---------------------15页3.5到指定龄期砼内max 第四章安全验算--------------------------------------16页

砌体结构常见问题分析和设计

砌体结构常见问题分析与设计新疆建筑标准设计办公室多层砌体房屋建筑以剪切变形为主，纵横墙布置应基本均匀、对称以体现规则性原则；结构的基本周期一般在0.3S以内，结构的初裂水平侧移约为1/4000，大震时的破坏主要依靠抗震构造措施来抗御。 1 一般规定及结构布置 1.1一般规定 1.1.1 砌体结构的材料指烧结普通砖、多孔砖、蒸压类的实心砖、标准的混凝土小型砌块，其他如：非蒸压粉煤灰混凝土标砖、多孔砖、蒸压类的空心或多孔砖在地震区不能采用。 1.1.2 横墙很少指大于4.2m开间的房间占该层面积的80％以上者，如：全为教室的教学楼或食堂、俱乐部和会议楼等。 1.1.3 关于嵌固条件好的半地下室：指埋深较多或形成扩大半地下室底盘，对半地下室作为上部结构的嵌固端有利，抗震验算可不计作一层。不论全地下室或半地下室，抗震强度验算时均应当作一层并应满足墙体承载要求。凡有质量就有地震作用，楼层集中了各层的主要质量，不论房屋高度如何变化，有多少楼盖也就有多少个计算质点，一个质点只考虑一个自由度，这是底部剪力法计算的基本前提。 1.1.4 坡屋面的最低处高度≤1.5m时，可与顶板合并成一层计算；当阁楼层面积≤1／2顶层楼面积、最低处高度≤1.8m时，阁楼层可不作一层计算，高度不计入总高度之内。将其作为局部突出构件（荷载并放大）进行抗震强度验算（抗规5. 2.4条），除轻钢、木屋盖外，放大

亦可将阁楼层当作普通楼层输入验算做比较（面积比≤0.714时PMCAD程序判定为屋顶间，自动放大地震作用）。 1.1.5 横墙错位：现浇楼盖≤500mm，预制板≤300mm以内可以认为是连续的横墙。 1.1.6 计算房屋宽度：单面悬挑走廊、局部突出楼梯间不计入。 1.1.7 转角窗：转角窗的设置使砌体墙的连续性和封闭性中断，地震作用不能传递；鉴于低层房屋其震害与平面规则性的差异不明显，8度区≤3层，6、7度区≤4层时，在采取加强措施后可设置转角窗。1.1.8 现浇板沿外墙（含内墙楼梯间）楼板支座宽度内设置2ф12的加强筋。 1.1.9 房屋错层：现浇楼板高度大于750mm预制楼板大于600时，宜设缝。复式结构房屋原则上应按楼板标高作为集中质点计算层数。1.1.10 局部地下室不宜采用，地基土质较好时（稍密砂砾地基土、中密砂土），若不便分开，两者基底差不宜过大且按1：2放坡。 1.2多层砌体 1.2.1 砌体结构房屋原则上不能设局部内框架（结构动力特性不同，不同材料的结构处于同一结构单元内的变形、刚度不一致，地震时易造成连接部位的破坏）。仅限于在门厅部位设置一、二层的梁柱结构，可不认为是“内框架”，但在构造上应予以重视，尽量不使其承载过大，加强门厅侧边墙体的布置及两者连接处的节点构造。 1.2.2 纵横墙在结构平面布置中不能分别对齐时应采取措施。 1.横墙不对齐：一般一个五开间的住宅结构单元内，有3～4道对

温度应力对超长混凝土结构的影响

温度应力对超长混凝土结构的影响温度应力对超长混凝土结构的影响摘要：近十几年来，随着我国经济的快速发展，人民对建筑的外观及使用功能更高的要求，在建筑过程中，出现了越来越多的平面超长的结构，而根据国家结构的相关规范，平面尺寸超过55m即需要设置伸缩缝，如果严格按照规范要求对所有超长建筑设置伸缩缝，将会在很长程度上影响建筑美观及功能使用。而不设置伸缩缝，在温度效应的作用下，产生较大的温度收缩裂缝，从而影响建筑的使用年限。因此从实际角度出发，需要我们结构工程师在结构设计上，解决不设伸缩缝而带来的减少建筑使用年限问题，进而满足超长建筑的功能使用需求。关键字：钢筋混凝土，超长建筑，温度应力，相应措施中图分类号：TU37 文献标识码： A 为了满足建筑功能的需要，越来越多的超长结构应运而生，不能设置伸缩缝就成为结构工程师的需要面对的重要问题：既要满足建筑的使用功能要求，又要保证结构使用及耐久性。根据温度应力理论及相关资料，对温度应力作用进行初步的分析，并结合工程实践经验做出几点相应的措施。温度裂缝的特点：混凝土在搅拌时产生水化反应，在水化反应的过程中，混凝土发生干缩，混凝土自身具有热胀冷缩的性质，当把混凝土浇筑入模版中时，因受到模版及钢筋的约束，会在混凝土内部产生收缩裂缝或者温度裂缝。在通常的超长建筑中，多见的是收缩应力与温度应力共同作用而产生的温度裂缝。其特点是早期收缩快，6个月即可完成全部收缩量的90%，在一年以后趋于稳定，变形极小。收缩的主要部位是底层和顶层。结构的梁板以及外露的挑檐，女儿墙等构件。产生温度作用分析：建筑工程的温差应包括竖向温差和水平温差效应，而对于高度不

大体积混凝土施工的主要技术难点

大体积混凝土施工的主要技术难点是防止混凝土表面裂缝的产生。造成大体积混凝土开裂的主要原因是干燥收缩和降温收缩。处于完全自由状态下的混凝土，出现再大的均匀收缩，也不会在内部产生拉应力。当混凝土处在地基等约束条件下时，内部就会产生拉应力，当拉应力超过当时混凝土的抗拉强度时，混凝土就会开裂。混凝土中水泥水化用水大约只占水泥重量的20%，在混凝土浇筑硬化后，拌合水中的多余部分的蒸发将使混凝上体积缩小。混凝土干缩率大致在(2-10) x 10-4范围内，这种干缩是由表及里的一个相当长的过程，大约需要4个月才能基本稳定下来。干缩在一定条件下又是个可逆过程，产生干缩后的混凝土再处于水饱和状态，混凝土还可有一定的膨胀回复。值得注意的是早期潮湿养护对混凝土的后期收缩并无明显影响，大体积混凝土的保湿养护只是为了推迟干缩的发生，有利于表层混凝土强度的增长，以及发挥微膨胀剂的补偿收缩作用。大体积混凝土浇筑凝结后，温度迅速上升，通常经3 d--5d达到峰值，然后开始缓慢降温。温度变化产生体积胀缩，线胀缩值符合△L=Lo? a?△T的规律，这里线胀缩值数取1 x 10-5(1/ 0C)。因为混凝土的特点是抗压强度高而抗拉强度低，而且混凝土弹性模量较低，所以升温时体积膨胀一般不会对混凝土产生有害影响。但在降温时其降温收缩与干燥收缩叠加在一起时，处于约束条件下的混凝土常常会产生裂缝，起初的细微裂缝会引起应力集中，裂缝可逐渐加宽加长，最终破坏混凝上的结构性、抗渗性和耐久性。混凝土降温值=温度+水化热温升值－环境温度。其中温升值的影响因素主要有水泥品种和用量、用水量、大体积混凝土的散热条件(主要包括浇筑方法、混凝土厚度、混凝土各表面的能力和其它降温措施)等。为尽量发挥混凝土松弛对应力的抵消作用，同时避免在混凝土硬化初期骤然产生过大的应力，应该减慢降温速度。一般规定，混凝土内外温差不大于25℃，降温速度不大于1.5 0C/ d。该工程大体积混凝土的特点是： 1)基础厚1 .2 m ； 2)基础做了SBS防水； 3)混凝土一次浇筑3 800 m3； 4)混凝土强度等级C40。 1、混凝土配合比设计对配合比设计的主要要求是：既要保证设计强度，又要大幅度降低水化热；既要使混凝土具有良好的和易性、可泵性，又要降低水泥和水的用量。 1)选用水化热低的32 .5 MPa矿渣水泥，水泥用量仅为340 kg/ m3。 2)大掺量I级粉煤灰(国外高达30 %)。掺量高达100 kg/ m3 ,占水泥用量的29%，占胶凝材料总量的21%。在大体积混凝土中掺粉煤灰是增加可泵性、节约水泥的常用方法。矿渣水泥本身就掺有20%一70%活性或惰性掺合料，再在矿渣水泥中掺近30%的粉煤灰，而且要配制大坍落度的C40混凝土，非常少见。这个掺量巳接近GBJ 146- 9。粉煤灰混凝土应用技术规范的规定的上限。 2、混凝土的浇筑方案选用全面分层，采取二次振捣方案。混凝土初凝以后，不允许受到振动。混凝土尚未初凝(刚接近初凝再进行一次振捣，称二次振捣)，这在技术上是允许的。二次振捣可克服一次振捣的水分、气泡上升在混凝土中所造成的微孔，亦可克服一次振捣后混凝土下沉与钢筋脱离，从而提高混凝土与钢筋的握裹力，提高混凝土的强度、密实性和抗渗性。全面分层，二次振捣方案就是当下层混凝土接近初凝时再进行一次振捣，使混凝土又恢复和易性。这样，当下层混凝土一直浇完42m后，再浇上层，不致出现初凝现象。此方案

混凝土外约束拉应力计算书

混凝土外约束拉应力计算书计算依据： 1、《大体积混凝土施工标准》GB50496-2018 2、《建筑施工计算手册》江正荣编著一、混凝土外约束拉应力第1层保温层厚度δ1(m) 0.5 第1层保温材料导热系数λ1[W/(m·K)] 0.06 第2层保温层厚度δ2(m) 0.7 第2层保温材料导热系数λ2[W/(m·K)] 0.09 实测日期t1(d) 3 实测温度T1(°C) 50 松弛系数H1(t1) 0.186 实测日期t2(d) 6 实测温度T2(°C) 45 松弛系数H2(t2) 0.215 实测日期t3(d) 9 实测温度T3(°C) 35 35.7 松弛系数H3(t3) 0.383 固体在空气中的放热系数 βu[W/(m2·K)] 混凝土的导热系数λ0[W/(m·K)] 0.45 混凝土浇筑体的长度L(mm) 4 4 混凝土浇筑体的实际厚度h(m) 1 外约束介质水平变形刚度 C X(10-2N/mm3) 水泥品种修正系数M1 1.1 水泥细度修正系数M2 1.13 水胶比修正系数M3 1.21 胶浆量修正系数M4 1.45 养护时间修正系数M5 1.11 环境相对湿度修正系数M6 1.1 水力半径的倒数修正系数M70.76 E S F S/E C F C修正系数M80.85 减水剂修正系数M9 1.3 粉煤灰掺量修正系数M100.9 0.99 矿粉掺量修正系数M11 1.03 粉煤灰掺量对弹性模量调整修正系数 β1 1.03 系数φ0.09 矿渣粉掺量对弹性模量调整修正系数 β2 1、各龄期混凝土弹性模量

E i(3)=βE0(1-e-φt)=β1β2E0(1-e-φt)=0.99×1.03×3×104×(1-2.718-0.09×3)=7241N/mm2 同理：E i(6)=12768N/mm2，E i(9)=16987N/mm2 2、各龄期混凝土浇筑体综合降温差的增量 εy(3)=εy0(1-e-0.01t)·M1·M2·M3…M11=4×10-4×(1-2.718-0.01×3)×1.1×1.13×1.21×1.45×1.11×1.1×0.76×0.85×1.3×0.9×1.03=2.451×10-5 3天的混凝土的收缩当量温度： T y(3)=εy(t)/α=2.451×10-5/1.0×10-5=2.45°C 同理： εy(6)=4.829×10-5，T y(6)=4.83°C， εy(9)=7.137×10-5，T y(9)=7.14°C ΔT2i(6)=(T2-T1)+(Ty(6)-Ty(3))=(50-45)+(4.829-2.451)=7.378°C 同理：ΔT2i(9)=12.308°C 3、各龄期外约束系数保温层总热阻： R S=Σ(δi/λi)+1/βu=(0.5/0.06+0.7/0.09)+1/35.7=16.139(m2·K)/W 保温层总放热系数： βS=1/R S =1/16.139=0.062W/(m2·K) 保温层相当于混凝土的虚拟厚度： h'=λ0/βS=0.45/0.062=7.263m R i(6)=1-1/cosh[(C X/HE(6))0.5×L/2]=1-1/cosh[(4×10-2/((7.263+1)×103×12768))0.5×4×103/ 2]=0.00076 同理：R i(9)=0.00057 4、各龄期外约束拉应力 σx(6)=αΔT2i(6)×E i(6)×H i(6)×R i(6)/(1-μ)=1×10-5×7.378×12768×0.186×0.00076/(1-0.15)= 0.000156MPa 同理：σx(9)=0.000301MPa