考虑非荷载效应下剪力墙的应力及配钢筋设计研究

论文摘要

随着我国经济的发展,超长混凝土框架剪力墙结构在我国城市大型公共建筑中有着广阔的应用。本文针对此类结构受温度、收缩、徐变等非荷载效应的影响非常明显,但是由于功能的需要不设温度伸缩缝,导致这类结构容易非荷载裂缝问题,本文进行较为系统的研究,提出合理的设计建议,可为设计和施工提供参考。主要工作如下:论述温度,收缩作用对超长混凝土结构的危害性及其国内外的研究现状,提出本课题研究的必要性。同时阐述温度、收缩应力的特点及其温度荷载的取值与组合要求。对混凝土结构的温度应力、收缩应力分析方法进行了研究。讨论温度应力、收缩应力对剪力墙的影响,分别分析水平的梁板构件受到温度收缩而导致剪力墙内发生应力和剪力墙在自身平面内受到非荷载效应而产生的应力,并且进行理论推导,找出影响结构非荷载效应的有关因素。建立基础与地基之间的弹簧模型,提出计算弹簧模型的具体方法,讨论在考虑非荷载效应的工程中应运弹簧模型的意义和重要性,使得工程设计更加合理。结合工程实例,利用有限元软件SAP2000对超长框架剪力墙结构进行施工模拟分析,讨论其在温度、收缩、徐变非荷载作用下的反应,从而探讨如何合理正确处理工程中出现的超长结构问题方法,并提出在进行结构分析中需要注意的问题。根据前述对温度、收缩应力的计算、分析和研究,对超长混凝土框架剪力墙结构工程的设计提出建议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 本课题研究的目的及意义
• 1.3 国内外研究现状及分析
• 1.3.1 建筑结构温度效应的研究现状
• 1.3.2 建筑结构的徐变和收缩效应研究现状
• 1.3.3 国内外规范对非荷载效应的有关规定
• 1.4 本文主要研究内容
• 第2章 混凝土与非荷载效应有关的参数确定
• 2.1 引言
• 2.2 非荷载参数的确定
• 2.2.1 混凝土结构的温度效应
• 2.2.2 混凝土的收缩效应
• 2.2.3 混凝土的徐变效应
• 2.3 混凝土的应变组成
• 2.4 混凝土徐变的本构关系
• 2.5 混凝土的强度
• 2.5.1 混凝土的抗压强度与龄期的关系
• 2.6 混凝土的弹性模量
• 2.6.1 各国规范中关于混凝土弹性模量的比较
• 2.6.2 混凝土的弹性模量和龄期的关系
• 2.7 本章小结
• 第3章 非荷载效应的分析理论
• 3.1 引言
• 3.2 温度应力的基本概念
• 3.3 剪力墙的非荷载效应应力
• 3.3.1 水平构件对垂直构件的影响
• 3.3.2 剪力墙的自身非荷载应力
• 3.4 本章小结
• 第4章 应力配筋的设计原理
• 4.1 引言
• 4.2 剪力墙的建模和模型简化
• 4.2.1 剪力墙的有限元模型
• 4.2.2 考虑混凝土开裂时剪力墙
• 4.3 剪力墙的应力配筋
• 4.4 剪力墙的应力分析
• 4.4.1 收缩应力分析
• 4.4.2 温度应力分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 工程实例分析
• 5.1 引言
• 5.2 工程简介
• 5.2.1 施工模拟方法的介绍
• 5.2.2 地基和基础的约束刚度
• 5.2.3 温度荷载效应组合的各项系数的取值
• 5.3 施工模拟分析结果
• 5.3.1 施工第一层
• 5.3.2 施工第二层
• 5.3.3 施工第三层
• 5.3.4 温度对不同位置的剪力墙的影响比较
• 5.3.5 非荷载效应中弹性支座和固定支座对比
• 5.4 剪力墙的配筋
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢