超长结构温度应力分析与控制措施
关于大面积超长混凝土结构的温度应力分析与设计
关于大面积超长混凝土结构的温度应力分析与设计[摘要]伴随现代建筑业持续稳健的发展，工程建设复杂程度不断提高，大面积超长混凝土（砼）结构类工程项目逐渐增多，对结构的不设缝实际长度提出更高要求。
结构越长，则降温所致收缩变形就会相对越大，因约束而产生更大拉应力，以至于结构裂缝实际宽度不断增加，那么，为更好地解决这一问题，本文结合具体的工程案例，探讨超长大面积砼结构温度应力的设计分析，仅供参考。
[关键词]混凝土（砼）；大面积；超长；结构；温度应力；设计；前言：伴随着现代建筑工程领域当中，大面积超长混凝土（砼）结构类型不断出现，为更好地把握其温度应力，积极落实相应的设计工作，对大面积超长混凝土（砼）结构温度应力的设计开展实例分析较为必要。
1、简述温度应力基本特点砼浇筑完毕，往往会产生水泥水化的释放问题，以至于结构中心温度会比表面温度高。
对此，大面积且超长砼结构中心部位会有热膨胀产生，且该热膨胀会多于表面部位所产生热膨胀。
因存在着温差，以至于砼结构中心会有压应力产生，而表面位置会有拉应力产生。
温度应力引发结构形变通常可予以修复，呈现反复性，区别于其余应力。
2、实例分析2.1 工况某地交通枢纽工程项目的总建筑面积约201262㎡，其所包含交通的综合体部分地上面积约70121㎡，建筑主楼框架为核心筒式结构，而综合体呈砼框架结构，包含22层地上和2层地下，总建筑高度约94.25m。
其中，地上1层及地下1层均属于大面积的超长砼结构，其柱网尺寸是8.4m*8.4m，平面尺寸则是378.0m*214.2m*。
此工程项目地上1层及地下1层当中结构板均呈较大面积，且要求不可设缝，为避免温度降低及砼收缩所致大面积砼开裂，通过加大配筋率、锚固构造、后浇带等合理设置各项措施，对温度应力、砼收缩应力起到一定抵抗作用。
现结合此工程项目，对超长大面积砼结构温度应力开展分析设计相关研究。
2.2 在温度应力的计算分析层面温度应力的计算分析，通常选取温度荷载，结合此交通枢纽工程项目当地气象统计相关资料记录显示，该地区最冷及最热月份分别在1月及7月，其月度平均气温分别是9℃~16℃、28℃~29℃，其月度平均温差达16℃。
超长地下室温度应力分析及裂缝控制
超长地下室温度应力分析及裂缝控制摘要：分析超长地下室裂缝产生的原因，以巴中万达广场项目为例，采用YJK进行温度应力计算分析，并提出温度裂缝的有效控制措施。
关键词：超长地下室温度应力裂缝控制超长结构系指结构单元长度超过了《混凝土结构设计规范》所规定的钢筋混凝土结构伸缩缝、沉降缝最大间距的结构。
为保证地下室的使用功能，超长地下室通长不能采用预留施工缝的常规施工方案，针对超长地下室如不采用合理的设计和施工措施，后期很容易产生裂缝。
不仅影响工程质量整体外观形象，而且降低抗渗和抗冻能力、钢筋锈蚀、降低耐久性，漏水并影响地下室正常使用，最终导致业主投诉和大量的维护成本。
本文在对地下室裂缝产生的原因进行分析的基础上，对超长地下室结构的裂缝控制、温度应力及其影响进行相关探讨。
1.裂缝产生的原因结构裂缝分为两大类，一类是由于荷载引起的裂缝，另一类是由于变形引起的裂缝，包括温度、湿度、水泥水化热、地基变形等。
地下室裂缝很多出现在施工过程中，此时上部结构还没有承受很大的荷载，因此地下室的开裂主要还是由于温度的收缩和混凝土的干缩。
并且此时上部没有保温隔热的覆盖层，超长地下室的整个施工周期较长，对这一类裂缝，加剧了热胀冷缩、混凝土收缩对地下室的不利作用。
当混凝土内部与表面温差过大时，就会产生温度应力和温度变形。
温度应力与温差成正比，温差越大，温度应力越大，当温度应力超过混凝土内外的约束力时，就会产生裂缝。
2.施工过程中的温度应力分析在超长地下室的施工过程中，混凝土不断产生水化热，因为混凝土内部和表面的散热条件不同，所以混凝土中心温度高，表面温度低，形成温度梯度，造成温度变形和温度应力。
在混凝土浇筑过程中，变化是持续不断的，我们不可能做到在施工过程中进行充分有效的控制，这就要求在超长地下室的整个施工过程开始之前我们就要做好相应的理论估算分析，一方面可以从总体上把握温度应力的变化趋势，避免大部分问题的出现，另一方面，对于极端情况，也可以采取及时有效的措施去减轻危害的程度。
超长混凝土结构的温度应力分析与设计实践
超长混凝土结构的温度应力分析与设计实践摘要:论述了温度应力、温度荷载的取值，并根据实际情况提出了结构设计和施工时裂缝控制的构造措施。
关键词:超长混凝土结构;温度应力;等效温差; 裂缝引言当混凝土结构受到降温作用时, 结构物自身就会发生收缩变形( 混凝土的线膨系数为α= 1x10- 5 ) , 当变形受到约束的时候, 结构物内部就会产生温度应c力。
当温度的变化较大时, 产生的应力有可能超过混凝土的抗拉强度, 而导致楼板的开裂。
如今，随着经济的发展，越来越多的建筑尺寸大大超过《混凝土结构设计规范》8.1.1条所规定的要求，同时规范8.1.3调规定“当伸缩缝增大较多时，尚应考虑温度变化和温度收缩对结构的影响”。
在实际工程设计中，往往通过设置后浇带来解决建筑物超长带来的混凝土收缩和温度变化的影响。
山东某幼儿园采用现浇混凝土框架结构，建筑设计要求不设置伸缩缝。
在结构设计中，在考虑温度应力的前提下，通过设置后浇带、双梁，以及采用SATWE和PMSAP软件进行温度应力分析等技术措施，取得了预期的效果。
1工程概况项目位于山东省滕州市，地上三层，建筑主体高度11.1m，总宽29.1m，总长度75.6m。
超过《混凝土结构设计规范》8.1.1条所规定的要求。
为了考虑温度应力的作用，防止结构出现温度裂缝，对结构采用PKPM系列软件SATWE进行了温度应力分析得出温度应力的大小及分布规律。
2温度应力的计算2.1温度作用效应组合《建筑结构荷载规范》( GB 50009—2012) 中并未具体规定温度作用的分项系数。
参考SATWE软件，温度作用分项系数取 1.5，温度作用效应的组合值系数取0.8;最不利温差与风、雪荷载等组合值系数取0.6。
不考虑温度作用效应与地震作用的组合，在正常使用极限状态验算时，温度作用效应的组合值系数取0.8，频遇值系数取0.4，准永久值系数取 0。
考虑混凝土的徐变应力松弛，混凝土构件温度效应折减系数取0.3。
浅析超长混凝土结构温度应力计算及控制
等 效荷 载 （ 面力 部 分 ） 呵表 示 为 ：
（
计算 时 楼 板采 用Ｐ Ｍ Ｓ Ａ Ｐ 程序 ， 计 算 时采 用 二维 壳 元 ； 梁 柱分 析 采用 Ｓ Ａ Ｔ ＷＥ 程
不动 点 附近 最大 Ｈ ， 即地下 室顶 板 由于受 地下 室侧 壁 的强 约 束 ， 接 近地 下 章侧 ３ ． 温度 升高 或 降低 均 会在 结构 内部产 生 局部 应 力 。升温 时 ， 楼 板 大部 分 受压 应 力 ， 压应 力 最大点 发 生在 结构 的形 心 附近 ， 压应 力达 到 了２ ． １ Ｍ Ｐ ａ ， 但仍 侧 壁处 出现 部分 的拉 应力 ， 大部 分拉 应力 均小 于 混凝 土 的轴 心抗 拉 强度 标 准 值 。 当楼板 在 降温作 用 下 ， 结构 整体 呈 收缩状 态 ， 楼 板受 拉 应 力作 用 ， 大 部 分 都在１ ． ９ ＭＰ ａ 以下 ，在靠 近 地下 室 侧壁 的楼 板 出现 了２ ． ５ ～ ３ ． ７ Ｍ Ｐ ａ 的拉 应 力 ， 超 出了混 凝 土 的轴心 抗拉 强度 标准 值２ ． ２Ｍ Ｐ ａ （ Ｃ ３ ５ 混凝土） 。
１ ） 一维 杆件 的 温度作 用计 算 原理【 ： 不发 生 弯 曲。假 定温 度沿 杆 轴线 变化 ：
Ｔ ＝ Ｔ （ １ －∈ ） ＋ ． ｒ Ｊ ∈ ，
对 于一 维 杆件 单元 ， 令Ｔ ＝ ｇ （ ｘ ） ， 即这种 温 度分 步将 使 杆件 只 发生 伸 缩 ， 而 远 小于 混凝 土 的轴 心抗 压 强度 标 准值 ２ ３ ． ４ ＭＰ ａ （ Ｃ ３ ５ 混凝 土 ） 。 同时在 地 下 拳
超长结构温度应力分析方法与控制措施
２ １ 第 １ （ 第 １６期 ） ０ ２年 期 总 ４
５ ３
超长结构温度应力分析方法与控制措施
彭波 －蔡 宏 儒 ２刘成 清 ．
ｆ 四川 齐盛 实业有 限责 任 公 司 。 四川成 都
６ ０４ ； １０ １
２ 南 交通 大学 土木 工程 学 院建筑 工 程 系 。 西 四川成 都
大温差 ， 引起 构 件 开 裂 。 是 环 境 温 度 变 化 导 致 构 件 热胀 冷 二
缩， 引起 构 件 之 间 不 均 匀 变 形 和 位 移 ， 于 超 静 定 的混 凝 土 对 结 构 产 生 较 大 的应 力 。这 两 个 方 面 对 超 长 结 构 的不 利 影 响
【 日 ２ １． ．７ 收稿 ￣１ １ １ ０１ ０
【 作者简介】 波男（７） 川 盛 业 限 任 司工 彭 ，， ３， 齐 实 有 责 公 ，程 １ －四 ９
师一 建 师 ．级 造 。
５ ４ 除 ， 度应力仍存在 。 温
２ 超 长 结 构 温 度应 力 分 析 方 法
江苏 建 筑
２１ ０ ２年 第 １ （ 第 １６期 ） 期 总 ４
『 键 词 １ 超长结构 ； 缩缝 ； ； 力； 关 伸 温度 应 措施
【 图分 类号］Ｕ １ 【 中 Ｔ ３ 文献标 识码 】 ［ Ａ 文章 编号１０ ５ ６ ７ ｛０ ２ ０ — ０ ３ ０ １０ — ２ ０ ２ １ ） １ ０ ５ － ３
Ａｎ ｌｓｓＭ ｅｈ ｄ ａ ｄ Ｃｏ ｔｏ ｆＴｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ｔｅ ｓｉ ｕ ｅ — ｏ ｇ Ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ａｙ ｉ ｔ ｏ ｎ ｎ ｒ ｌ ｍ ｅ ａ ｕ ｅ Ｓ ｒ ｓ Ｓ ｐ ｒ－ ｎ ｔ ｕ ｔ ｒ ｏ ｎ ｌ
超长混凝土结构温度应力分析及裂缝控制
超长混凝土结构温度应力分析及裂缝控制发布时间：2022-08-24T06:54:55.317Z 来源：《建筑创作》2022年1月第1期作者：潘选进[导读] 随着社会经济和科技的发展，我国建筑工程行业得到了极大的提升潘选进身份证号码：35262519751117****摘要：随着社会经济和科技的发展，我国建筑工程行业得到了极大的提升，正是由于建筑工程行业规模的扩大使得大体积的混凝土工程变得越来越多，其中大坝、桥墩等都是日常生活中常见的大体积混凝土工程，大体积混凝土的施工由于具有一定的特殊性，在施工的过程中其温度的变化所引起的拉应力在超过混凝土本身的极限抗拉强度时就会导致裂缝和开裂的问题出现，这些问题都会给工程整质量产生影响，因此为了保障工程的质量，在超长混凝土的施工中就要对温度应力和裂缝问题进行控制。
本篇文章，主要就是对超长混凝土结构温度应力分析以及裂缝进行的控制和分析。
关键词：超长混凝土，结构温度应力，裂缝问题，控制分析引言超长混凝土的施工中其温度的变化是对施工质量产生影响的重要因素，所以为了对工程的质量进行保障，就要做好温度应力分析和控制的工作，这样才能从减小温度应力对超长混凝土带来变化中减小混凝土表面裂缝问题的出现。
一、超长混凝土温度应力分析在建筑的施工过程中不论是哪种建筑，只要是处在自然环境中必然会受到各种不良因素的影响，这些因素会贯穿于整个施工的过程，通过研究可以得知，在建筑工程超长混凝土的施工中其温度变化对施工质量产生的影响最为严重，因此，为了对超长混凝土的施工质量进行提升，就要对其温度因素应力进行控制，超长混凝土施工中所受到的温度影响通常主要可以从以下几个方面中来表现：（一）日照温度荷载由于自然界的温度处在不断的变化中，所以日照温度也会对超长混凝土的施工带来影响，在超长混凝土的施工过程中，一天之内不论是太阳的照射角度和气温变化以风速的变化都是处在不断变化中，所以日照温度能对超长混凝土的结构表面温度和内部的温度产生改变，在以往的超长混凝土中，由于日照温度对施工所造成的影响主要有混凝土温度不均匀，当混凝土自身的局部温度具有不均匀性时就会由于热涨冷缩的问题而产生裂缝的出现。
超长结构温度应力分析方法与控制措施
江苏建筑2012年第1期（总第146期）[收稿日期]2011-10-17[作者简介]彭波，男，(1973-)，四川齐盛实业有限责任公司，工程师，一级建造师。
引言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，导致超长、超宽的大型公共建筑也大量出现，这些建筑如果按照规范要求设置一道或多道伸缩缝[1]，会影响建筑整体效果，还会给消防布置、管线铺设及设备安装带来不便。
也会增加建筑装修困难，影响建筑物的立面效果。
因此，往往在方案设计时对于超长结构不设或少设伸缩缝，这就需要对未设伸缩缝的超长结构在温度作用下进行应力分析和采取控制措施。
1温度应力问题的特点从结构本身来说，结构的超长将对结构产生两个方面的不利影响。
一是连续浇筑的超长混凝土收缩和水化作用引起混凝土体积不均匀变化使混凝土构件内部产生较大的应力而开裂，在大尺寸混凝土构件内，由于混凝土传热较慢，其水化作用放出的热量直接导致构件不同部位产生较大温差，引起构件开裂。
二是环境温度变化导致构件热胀冷缩，引起构件之间不均匀变形和位移，对于超静定的混凝土结构产生较大的应力。
这两个方面对超长结构的不利影响主要是由于内在的温度变化引起的。
温度应力就是结构或构件由于温度变化产生的变形受到约束时产生的应力，如果加大伸缩缝间距或不设伸缩缝，仍按传统常规方法设计施工而不采取一定的措施，将会给结构带来很大的安全隐患[2]，严重时甚至会使结构达到正常使用极限状态而破坏，超过使用功能规定的限值，影响结构的正常使用。
与荷载引起的应力相比，温度应力具有以下特点:（1）混凝土结构收缩变形的产生和温度的变化是一个长期的渐进的过程。
徐变使混凝土应力逐渐松弛，其应力值远小于一次瞬时全部变形情况下产生的弹性值。
（2）温度和收缩变形引起的应力是由于变形受到约束产生的。
混凝土的温度应力与一般弹性体不同[3]:一般弹性体在约束条件不变、已经不存在温差的条件下，温度应力消失;混凝土中由水泥水化热引起的温度应力不同，温差消超长结构温度应力分析方法与控制措施彭波1，蔡宏儒2，刘成清2（1四川齐盛实业有限责任公司，四川成都610041；2西南交通大学土木工程学院建筑工程系，四川成都610036）[摘要]许多超长的大型公共建筑结构不断出现，如果按照规范要求需设置一道或多道伸缩缝，会带来诸多不便。
基于杭州某超长结构项目的温度应力分析与控制
基于杭州某超长结构项目的温度应力分析与控制发布时间：2021-06-25T08:27:27.033Z 来源：《防护工程》2021年6期作者：冯飞1 唐婷婷2[导读] 近年来，随着社会经济的飞速发展，各种大型的建筑工程项目不断涌现。
在大型建筑工程项目施工中，超长、超宽建筑已成为建筑行业的新趋势，这些超长混凝土结构在不同温度的作用下内部应力变化较大，如果温差较大可能会导致结构内部的拉应力大于结构的抗拉能力，从而产生结构构件裂缝。
冯飞1 唐婷婷21华润置地杭州公司；2新鸿基地产杭州公司浙江杭州 310000摘要：近年来，随着社会经济的飞速发展，各种大型的建筑工程项目不断涌现。
在大型建筑工程项目施工中，超长、超宽建筑已成为建筑行业的新趋势，这些超长混凝土结构在不同温度的作用下内部应力变化较大，如果温差较大可能会导致结构内部的拉应力大于结构的抗拉能力，从而产生结构构件裂缝。
为了避免温度应力病害问题，在涉及超长结构的建筑工程项目设计中，要采取有效的措施来尽量降低温度应力对于超长结构的影响，减少温度应力造成的裂缝。
本文基于杭州某超长结构项目的温度应力计算进行分析，并提出相应控制建议。
关键词：超长结构；温度应力；控制杭州某超长结构项目为商业裙房，地上5层，地下3层，为混凝土框架结构。
项目Y方向长度约为260米，X方向长度约为180米，由于建筑使用功能需求，未设置结构缝。
1超长结构温度应力分析结构初始温度T0取后浇带合拢温度，根据《荷载规范》第9.3.3条规定：“混凝土结构的合拢温度一般取后浇带封闭时的月平均气温”，查找气象资料显示，杭州地区的12月、1月、2月、3月平均气温均可在10度以下，因此应采取措施将后浇带合拢时间安排在这4个月中。
温度场设定初始温度考虑误差±5度，即T01=15度，T02=5度混凝土收缩在混凝土内部产生拉应力，后浇带封闭后的残余收缩等效为结构的整体降温。
混凝土收缩比例随时间延长快速降低，推迟后浇带的封带时间可有效减少混凝土的残余收缩变形，对超长结构的温度应力控制意义重大。
超长结构温度应力的计算和裂缝控制措施
超长结构温度应力的计算和裂缝控制措施摘要：温度的变化会严重影响超长混凝土结构的变形及内力。
以某高铁站北站站前广场项目为例，阐述阶段温度应力的等效温差计算方法在超长混凝土结构中的应用价值。
以有限元软件为基础，分析降温温差的情况中超长结构内力，探究温度的变化对超长混凝土结构的影响。
经过对结构特点的分析及结果得出，缓粘结预应力技术能够控制温度裂缝。
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。
关键词：超长结构；温度应力；缓粘结预应力；裂缝控制《预应力混凝土结构设计规范》[1]规定，当钢筋混凝土结构的平面长度大于《混凝土结构设计规范》中规定的最大伸缩缝间距时，定义为超长结构。
我国的经济发展推动了工程建设的发展，为保障建筑工程结构与功能的完整性，多数工程都不采用超长结构或不设置结构缝。
在施工过程中，混凝土结构会受到温度等非荷载因素的影响而出现变形，结构受约束作用产生约束内力，其出现温度效应。
而温度效应对于混凝土超长结构的梁、板裂缝的影响巨大。
故此，本文以鲁南高铁临沂北站站前广场项目为例，通过采用缓粘结预应力等措施，缓解温度效应产生的影响，以实现裂缝控制。
1 工程概述某高铁站北站站前广场项目，项目总建筑面积20.46万m²。
包括广场地下两层建筑面积19.65万m²，主要为地下停车场、出租车蓄车场及设备管理用房；广场东侧建设一级长途客运站一座，站房、辅助及设备用房建筑面积约7100m²；广场西侧建设公交调度中心一座，建筑面积1000m²；建设高架落客平台匝道4条，宽15m，总长约1400m（如图1所示）。
工程建设的结构体系为：框架—剪力墙，筏板基础作为地基基础。
地下一层及二层的梁、板、框架柱结构的混凝土强度为C40，地上梁、板、框架柱混凝土强度为C30，选用HRB400级钢筋。
北站站前广场平面总尺寸为483.7m×224.1m，沿纵向设两道结构缝，分为136.5m×224.1m，201.7m×224.1m和136.5m×224.1m三个结构单元。
温度应力下超长框架结构应力分析及控制措施
温度应力下超长框架结构应力分析及控制措施作者：张鸣叶坤周磊黄俊来源：《建筑科技与经济》2014年第07期摘要：对于超长混凝土框架结构而言，温度的变化会导致混凝土产生应力，从而会出现大面积裂缝。
但有些工程要求不设置伸缩缝，这就需要采取适当的措施来防止结构开裂。
通过有限元分析软件SAP2000对某超长框架结构进行模拟分析，研究温度应力下应力变形规律，并基于分析数据提出相应的控制措施。
关键词：超长框架混凝土结构；温度应力；有限元分析；控制措施Analysis of stress and control measures on Ultra-long concrete structure under temperature stress Zhang Ming, Ye Kun, Zhou Lei, Huang Jun(College of Civil Science and Engineering, Yangzhou University, Yangzhou, Jiangsu 225127, China)Abstract: For the Ultra-long concrete structure, temperature changes will lead to concrete stress, which may cause large area crack. But some projects are asked not to set expansion joints, Which requires to take appropriate measures to prevent. Simulation analysis on the comprehensive building of a farmers market by the finite element analysis software SAP2000, Research the stress and deformation law of the temperature stress, according to the obtained data put forward the corresponding control measures . Key words: Ultra-long concrete structure; temperature stress;finite element analysis; control measures随着国民经济的发展，为满足使用方面要求，超长混凝土框架结构在设计中出现的频率越来越高。
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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)；
②后浇带附近主楼柱(区域2)；③宴会厅大柱(区域3)；④斜圆柱主出入口(区域4)，见图2。
对比结果发现：在各种温度模型工况下，结构一层的温度应力均达全楼最大值，其中尤
以宴会厅内的大柱温度应力为最，而后浇带附近的柱温度应力由于施工滞后得到了不同程度
得缓解。
但由于M0～M3各个温度模型设计参数不同，对比结果发现以下规律：①后浇带
滞后楼层一个月封闭工况(M1－1)，对减小柱内力基本无显著贡献；②后浇带在全楼完成后
两个月封闭，可有效减小主楼两侧柱的温度效应；③中部增加后浇带后，后浇带附近的柱子
温度效应会增加；④斜圆柱区域受力较复杂，且设置后浇带对其温度效应减小有限，需特别
关注；⑤设置后浇带可大幅度减小宴会厅大柱的温度效应；⑥与一层柱相比，二层柱的温
度效应迅速减小。
控制措施建议：对主楼一层两侧及后浇带附近的柱子、斜圆柱以及宴会厅大柱子在配筋
时做适当加强，对二层以上的柱可不做加强。
墙内力。
通过对比分析该工程中代表性剪力墙的温度应力计算结果，具体的墙肢位置如
图3所示，对比结果发现：温度作用对剪力墙的影响远远大于其对框架柱的影响，其中墙4
在M0温度模型下的底层弯矩达到112103kN•m，剪力达到28424kN；而当设置两条后浇带，即在M2模型情况下，墙4的底层温度应力将降低至弯矩4929kN•m，剪力低至1854kN，效
果非常显著。
（这里指的是图对比）
不同温度模型下剪力墙内力表现出以下规律：①后浇带滞后楼层一个月封闭(M1－1)，
对减小墙内力效果极小；②后浇带在全楼完成后两个月封闭，可有效减小墙的温度效应；
③设置竖向后浇带对减小主楼边缘切向剪力墙(墙4)的温度效应有较大的效果，墙4的面内
弯矩、剪力可大幅度减小；④在二层楼板设置横向后浇带对减小径向剪力墙(墙1、2、3)的
温度效应有很好的效果；⑤二层墙的温度效应约为一层墙的一半。
墙温度作用的控制建议：对一层剪力墙(尤其是位于主楼边缘或是后浇带附近的墙)配筋时进行适当加强，对二层以上墙可不做加强。
(3)梁、板温度内力。
梁、板作为水平构件对降温工况下的主拉应力比较敏感，具体的温
度内力分布表现出如下规律：①设置纵向后浇带可有效减小主楼沿切向梁的温度拉应力；
②设置横向后浇带可有效减小二层大厅部分沿径向梁的拉应力；③二层圆形大厅的梁有一
定的拉应力，配筋时需加强；④由于剪力墙可视为较强的支座，二层与剪力墙连接处的梁均
产生较大的温度效应，配筋时需加强。
梁、板温度效应控制建议：二层梁、板在配筋时需进行加强，其余楼层温度效应在设置
后浇带后降至很小，可不进行加强处理。
另外，考虑日照因素，顶层楼板亦需进行适当加强。
对于裙房屋顶，需按M2模型预留一条后浇带并在结构完成之后两个月进行合拢。
5、超长结构温度应力控制措施
针对超长结构设计中遇到的温度应力问题，总结主要控制措施如下：
选择合理的结构布置形式。
结构布置形式决定了建筑是否先天不足，应采用对称均匀的
结构布置，避免构件之间协调变形的内力过大；应尽量减小结构的抗侧力刚度和剪力墙的数量，避免将剪力墙等侧移刚度较大的构件布置在结构的端部，但剪力墙的设置要受到多种因
素的制约，如建筑平面的限制、结构抗震的需要、正常使用状态对结构变形的要求等都会与
减小温度作用的剪力墙设置原则发生冲突，如何协调各种矛盾，尽量兼顾各方面的要求，是
设计中的首要任务。
(2)合理确定结构所承受的温差作用，尽可能减小温度对结构可能造成的影响；同时应选
择有效的结构计算模型，如精度较高的有限元计算程序，不宜采用杆系计算程序，应能考虑
楼板参与整体计算。
实际工程的设计中，在概念设计的基础上建立合理的计算模型才能保证
结构的安全可靠。
(3)为避免温度应力的影响，可采用设置后浇带的做法或选择适当的膨涨剂以减小收缩对
结构的影响。
由于设置后浇带后，后浇带封堵的时间决定了结构的初始温度，考虑到温度升
降对结构综合性能的影响，应尽量将后浇带的封堵时间选在春秋两个温度适宜的季节。
同时
应尽量延长后浇带的留置时间，以尽可能的减小混凝土的残余收缩的影响。
(4)可以在不留温度伸缩缝的超长混凝土框架结构中采用纤维混凝土的办法以达到控制温
度应力的目的。
一般控制混凝土初期裂缝主要是通过控制用水量、选用低热低碱水泥、加强
养护以及在设计时严格配置抗裂钢筋等方法。
近年来在混凝土中掺加有机纤维控制初期裂缝的方法已经证明是有效的，且得到了广泛的应用。
(5)可以在不留温度伸缩缝的超长混凝土框架结构中采用施加预应力的办法以达到控制温度应力的目的；结构成型时事先在结构的长度方向施加一定的轴向预压应力及相应的预压应变，用以克服结构因温度变化和混凝土收缩引起的收缩变形，全部或部分抵消由此产生的拉应力，避免混凝土开裂或限制裂缝的宽度。
6、结语
超长结构作为当前结构设计中常见的结构类型，温度应力是此类结构设计的关键问题。
因此，本文通过某具体超长框架-剪力墙结构的工程实例，对超长结构的温度应力进行了分析研究，通过分析温度作用下重要构件的应力结果给出控制建议，本文提出的温度应力控制措施可以为超长结构的设计与施工提供参考和借鉴。
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