地下车库超长楼盖温度应力分析.docx
地下车库超长楼盖温度应力分析本工程地下车库东西向最大平面尺寸约为50m,南北向最大平面尺寸约为130m,南北向尺寸远大于规范规定的框架结构伸缩缝最大间距55m的要求，为尽可能减小对建筑功能的影响，未设置伸缩缝。故在结构计算分析时，需考虑温度作用对结构受力的影响。一、收缩应力的分析方法目前工程界对超长混凝土结构收缩应力的分析，最常用的方法是将混凝土收缩等效成温度收缩，与最大季节温差相加，作为最不利温差施加于结构，对整个结构进行弹性有限元分析，得到楼面中均匀分布的最大拉应力。再将该拉应力乘以0.3的徐变应力折减系数，作为结构设计的最终依据。而建筑结构荷载规范(GB50009)规定：混凝土结构分析时，考虑温度作用的结构刚度折减以及混凝土材料的徐变和收缩作用等，可参考有关资料考虑，如公路桥涵设计通用规范(JTGD60)及公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62)等。综合考虑，本工程收缩应力分析与控制分为两个阶段：1主体结构浇筑至后浇带浇筑前(浇筑后60天)，此阶段的收缩应力主要为混凝土的自身收缩、塑形收缩、碳化收缩以及干缩，而温度变化不大，温度应力不明显，同时此时间段存在着混凝土的徐变。此阶段应力控制主要为后浇带设置以及施工控制。2.后浇带浇筑时至结构温度变化最大(与后浇带浇筑季节相反)，此阶段混凝土仍存在收缩应力，并伴随着温差引起的温度应力，同时存在着混凝土的徐变。此阶段的应力控制为计算出考虑徐变的收缩应力，根据计算结果指导设计。二、温度荷载取值根据建筑结构荷载规范(GB50009-2012)并结合以往工程经验，本工程温度荷载取值如下：表13.221温度荷载取值表项目温度数据说明最高温度37C荷载规范取值项目温度数据说明最低温度1荷载规范取值结构板合拢温度15°C25C建议地下室使用温度5°C35°C最大正温差2035°C-15oC最大负温差-205-25根据上表，采用20,-20的温差进行温度作用计算（定义为TEMP+、TEMP-工况）。三、温度作用下计算结果在温度荷载作用下的车库顶板应力分布如下图1图2所示：图1地下车库顶板主应力图（升温工况）图2地下车库顶板主应力图（降温工况）由上述计算结果可知：在升温和降温两个工况作用下，地下车库顶板的温度应力较小，绝大部分楼板最大主拉应力小于2.39MPa,小于C40混凝土的抗拉强度标准值，温度作用下混凝土楼板不出现裂缝。局部洞口角点及平面转角处楼板存在应力集中，最大主拉应力为3.IMPa,施工图设计时对应力集中部位楼板设置附加筋。四、针对超长结构的设计、施工措施1）结构计算分析时，考虑温度作用参与组合，根据建筑结构荷载规范（GB50009-2012）9.1.3条，组合值系数取0.6。在后续施工图设计时,根据有温度作用参与组合的计算结果进行构件设计配筋，并对楼板应力较大部位增设附加筋；2）设计时适当加大楼板厚度，楼板厚度按不小于15OnIm控制，并对楼板沿长向钢筋按通长设置；3）适当加强沿长向框架梁腰筋，并按抗扭钢筋要求锚固；4）优化混凝土的配合比设计，加入适量的添加剂，控制水灰比、砂率、水泥用量及塌落度等指标，减少混凝土自身收缩率；同时要求施工单位加强混凝土的振捣及养护，施工时应有可靠的措施，保证混凝土在全湿润的条件下硬化，建议施工单位优先考虑蓄水覆膜养护；5）设置后浇带和膨胀加强带，间距按40m左右控制，后浇带混凝土应在其两侧混凝土龄期达到60天后用强度等级高一级的微膨胀混凝土浇筑（宜在气温较低的时间浇筑），后浇带混凝土的养护时间不得少于28天；6）合理选择后浇带封闭时机，尽可能选择环境温度接近全年平均温度的时候封闭后浇带，以便最大限度地减小温差。
