混凝土结构温度应力分析
钢筋混凝土结构设计中温度应力的控制
钢筋混凝土结构设计中温度应力的控制导言目前，建筑形态的变化，导致建筑结构变化越来越复杂，钢筋混凝土结构的应用广泛应用，其具有强度高、整体性好、耐久性好、耐火性好、可塑性好等优点，但是也有一些缺点，钢筋混凝土结构温度裂缝就普遍存在，主要是温度对钢筋混凝土结构的影响。
本文主要对钢筋混凝土结构设计中温度应力的控制进行分析。
温度应力及温度应力对钢筋混凝土结构的影响1.温度应力概念在各种温度变化的影响下，钢筋混凝土结构内部与表面往往会发生变形，当该变形受到刚度过大的构件约束时将发生温度应力，当温度应力达到一定数值时，结构内部的微观裂纹将会发展成为宏观裂缝。
钢筋混凝土结构中混凝土和钢筋拥有基本相等的温度膨胀系数，然而因为不存在收缩性质，钢筋将对温差作用下的混凝土收缩发生阻碍，进而对混凝土产生拉应力。
结构构件截面配筋量越大，这种拉应力越大，结构构件越容易发生裂缝。
2.温度应力对钢筋混凝土结构的影响温度应力对建筑物的影响主要在两个方面，一个是高度方向，另一个是长度方向。
在高度方向，对于多高层钢筋混凝土结构，混凝土的自身收缩与温度应力的危害在顶层与底部较为显著。
这是由于在房屋底部温度变形与收缩会受到基础的约束。
但在顶部，日光直接照射在屋盖上，相对其下各层楼盖，顶层楼盖温度变化强烈，并且因为受到其下数层楼盖的约束，进而在房屋建筑中经常能在顶部看到温度裂缝与收缩。
在长度方向，当房屋的长度越大，楼板与梁等连续构件由于温度变化与混凝土自身收缩引起的长度改变就越大。
如果这些纵向长度变化受到竖向构件（柱、墙）的约束，在楼盖结构中将发生压应力或拉应力。
现浇钢筋混凝土结构的温度效应分析钢筋混凝土结构的温度效应受收缩当量温差、日照作用、季节温差的影响，本文主要对收缩当量温差进行分析。
收缩当量温差作用下钢筋混凝土结构的温度效应分析如下：1.楼板温度效应分析在均匀温度作用下用来模拟钢筋混凝土楼板的矩形壳单元，如果不受任何约束，会沿板面方向自由伸展，在垂直于板面方向不发生变形；当有外界限制时，板的变形被完全或部分限制，板单元内将发生温度应力与温度变形。
混凝土结构温度应力分析技术规程
混凝土结构温度应力分析技术规程一、前言混凝土结构温度应力是混凝土结构在温度变化过程中产生的应力。
对于大型混凝土结构如桥梁、水利工程、高层建筑等，温度应力的影响不容忽视。
因此，对混凝土结构的温度应力进行分析，可以为混凝土结构设计、施工、维护提供重要的参考依据。
本文将介绍混凝土结构温度应力分析的具体技术规程。
二、混凝土结构温度应力的产生原因混凝土结构在温度变化过程中，会因为混凝土的热膨胀系数大于钢材的热膨胀系数，导致混凝土结构产生温度应力。
同时，混凝土结构的形状和约束条件也会影响温度应力的大小。
温度应力的大小取决于混凝土结构的材料性质、几何形状、约束条件以及温度变化范围等因素。
三、混凝土结构温度应力分析的步骤1. 确定混凝土结构的材料性质首先，需要确定混凝土结构所使用的混凝土的材料性质，包括混凝土的弹性模量、泊松比、线膨胀系数、热膨胀系数等。
这些参数可以通过实验或者参考相关文献得到。
2. 确定混凝土结构的几何形状和约束条件其次，需要确定混凝土结构的几何形状和约束条件。
混凝土结构的几何形状包括截面形状、长度、宽度等参数；约束条件包括支座类型、支座刚度、约束方式等参数。
这些参数可以通过实测或者参考相关文献得到。
3. 确定混凝土结构的温度变化范围在确定混凝土结构的材料性质、几何形状和约束条件后，需要确定混凝土结构的温度变化范围。
温度变化范围一般包括最高温度和最低温度，可以通过气象数据或者实测数据得到。
4. 进行温度应力计算在确定了混凝土结构的材料性质、几何形状、约束条件和温度变化范围后，可以进行温度应力计算。
具体的计算方法可以采用有限元方法、弹性理论方法等。
5. 分析温度应力的影响最后，需要分析温度应力对混凝土结构的影响。
温度应力对混凝土结构的影响包括结构的变形、裂缝的产生、构件的承载能力等。
根据温度应力的大小和混凝土结构的特点，可以采取相应的措施，如增加混凝土结构的支座、增加混凝土结构的截面尺寸等。
四、混凝土结构温度应力分析中需要注意的问题1. 温度应力分析需要考虑混凝土结构的实际情况，如约束条件、温度变化范围等。
超长混凝土结构温度应力研究与应用
２Ｏ ５
３０ ０
２ ７ ２ ７ １ ４ １ ３ １ ４ ． ２ ． ６ ２ ７ ． ５ ． ６ ． ５ ． ２ ． ９ ． ２ １ ４ １ ２ ． ６ ２ ７
２． Ｏ ２． １ ４２ １ ３９ １ ４ １ ３ｌ ．１ ２． Ｏ ２． ８ ９ ９８ ． ． ． ２ ． １ ６ ９ ９
缩 缝 设计成 为 一个 新 的技术 亮 点 。
槽， 有效 控 制 了 结构 的温 度 应 力 ， 收到 了很好 的工 程 效
果。
混 凝土 结构 温度 应 力是 一个 复 杂 的研 究课 题 ， 国 各
：
２工程 概 况
本 工程 为住 宅 小区 ， 包括 １ １栋 ３ 的高层 住 宅 、 ２层 １
；
地 下车库 部 分为 一层 。在 顶板 中 ， 用 塔楼 部分 与 纯地 利 下 室部 分之 间 的原有 高差 ， 量释放 顶 板在 高差 处 的伸 尽
缩变 形 ； 另外 ， 在顶 板 的适 当位 置再 补充 设置 伸缩 沟 ， 以
达 到 与高 差 类似 的效 果 ， 放 顶板 的温 度变 形 ， 释 降低 其
关键 词 ：超长混凝土结构； 温度应力； 伸缩凹槽
１引言
近 年来 我 国建筑 业 蓬勃 发展 ， 筑师 对 不 设缝 的 混 建
设缝 设 计实 例 进 行有 限元 分 析 ， 根据 计算 结 果 ， 分 利 充
用 塔 楼 与纯 地 下 室 的 高差 ，并在 适 当位 置设 置 伸 缩 凹
凝 土 结构 的长度 要求 越 来越 高 ， 超长 混凝 土 结构 不 设伸
４． ８℃ 。
３ ． ２简化模型分析
为 了明确各 因素 对温度 应 力 的影 响 ， 整体 模 型 中 取
混凝土结构温度应力分析技术规程
混凝土结构温度应力分析技术规程一、前言混凝土结构在使用过程中会受到温度变化的影响，因此需要进行温度应力分析，以保证结构的安全性和稳定性。
本文将详细介绍混凝土结构温度应力分析的技术规程。
二、温度应力分析的基本原理温度应力分析是根据混凝土材料的热膨胀系数和温度变化计算混凝土结构在温度变化下所受到的应力。
具体步骤如下：1. 确定结构的温度变化范围和时间段；2. 计算混凝土材料的热膨胀系数；3. 根据温度变化和热膨胀系数计算混凝土结构所受到的应力。
三、温度应力分析的具体步骤1. 确定结构的温度变化范围和时间段在进行温度应力分析之前，首先需要确定混凝土结构的温度变化范围和时间段。
一般来说，温度变化范围为-20℃~40℃，时间段为24小时。
如果结构受到更大的温度变化，需要根据实际情况进行调整。
2. 计算混凝土材料的热膨胀系数混凝土材料的热膨胀系数是进行温度应力分析的关键参数。
其计算公式为：α = (l2-l1)/(l1*t)其中，α为混凝土材料的热膨胀系数，l1为混凝土结构在温度为t1时的长度，l2为混凝土结构在温度为t2时的长度，t为温度变化量。
3. 根据温度变化和热膨胀系数计算混凝土结构所受到的应力根据温度变化和热膨胀系数，可以计算出混凝土结构所受到的应力。
其计算公式为：σ = EαΔt其中，σ为混凝土结构所受到的应力，E为混凝土的弹性模量，Δt为温度变化量。
四、温度应力分析的注意事项1. 在进行温度应力分析之前，需要进行混凝土结构的力学性能测试，以确定混凝土的弹性模量等参数。
2. 温度应力分析需要考虑混凝土结构的几何形状和支撑条件等因素。
3. 在进行温度应力分析时，需要考虑混凝土结构的变形和应力分布情况，以确定结构的安全性和稳定性。
五、结论温度应力分析是保证混凝土结构安全性和稳定性的重要技术手段。
本文通过介绍温度应力分析的基本原理、具体步骤和注意事项，为混凝土结构温度应力分析提供了详细的技术规程。
混凝土温度应力检测标准
混凝土温度应力检测标准一、引言混凝土是建筑工程中使用最广泛的建筑材料之一，但是在混凝土的使用过程中，由于外部环境的变化和内部自身的缺陷等原因，会产生一定的温度应力，严重影响混凝土的使用寿命和质量。
因此，混凝土温度应力检测标准是非常必要的。
二、检测对象混凝土温度应力检测的对象是混凝土结构体系，包括但不限于混凝土梁、混凝土板、混凝土柱、混凝土墙等。
三、检测原理混凝土温度应力检测的原理是通过测量混凝土结构体系内部的温度变化，计算出混凝土结构体系内部产生的温度应力。
四、检测方法混凝土温度应力检测可以采用以下方法：1. 热像仪法热像仪法是一种非接触式的检测方法，通过拍摄混凝土结构体系表面的红外热图，分析混凝土结构体系表面的温度分布情况，计算出混凝土结构体系内部的温度应力。
2. 温度传感器法温度传感器法是一种接触式的检测方法，通过在混凝土结构体系内部布置温度传感器，测量混凝土结构体系内部的温度变化，计算出混凝土结构体系内部的温度应力。
5、检测标准混凝土温度应力检测标准应包括以下内容：1. 检测对象：混凝土结构体系。
2. 检测方法：热像仪法或温度传感器法。
3. 检测时机：混凝土结构体系浇筑后、养护期结束后和使用期内。
4. 检测参数：混凝土结构体系内部的温度变化和温度应力。
5. 检测结果：将检测结果与规定的温度应力限值进行比较，判断混凝土结构体系是否存在温度应力超标的情况。
6. 检测报告：检测报告应包括混凝土结构体系的基本情况、检测方法、检测结果、存在问题及建议等内容。
6、结论混凝土温度应力检测标准是保障混凝土结构体系使用寿命和质量的重要手段，应根据具体情况制定完善的检测标准和方法，以确保混凝土结构体系的安全稳定运行。
混凝土箱梁日照温度场温度应力ansys分析结果
SimWe仿真论坛»C06：ANSYS--实例赏评»混凝土箱梁日照温度场、温度应力ANSYS分析结果混凝土箱梁日照温度场、温度应力ANSYS分析结果混凝土箱梁在日照和气温变化等气象因素作用下，会在截面内产生非线性温度分布，引起较大的纵向、横向温度应力，在超静定结构中还会引起温度次应力。
应力大小往往会超过列车或汽车荷载效应，特别是横向温度应力对混凝土箱梁纵向裂纹的出现有很大的贡献。
下面首先发几张混凝土箱梁日照温度场ANSYS分析结果的图片，希望对这方面感兴趣的网友在此讨论。
Ⅰ：夏季日照温度场。
由于，桥轴线走向和纬度的关系，腹板在夏季腹板几乎不受日照，因此截面温度梯度主要在竖向。
peregrine2007-7-14 15:07夏季，t=10:00的温度场peregrine2007-7-14 15:09夏季，t=14:00的温度场[[i] 本帖最后由 peregrine 于 2007-7-14 15:15 编辑 [/i]]peregrine2007-7-14 15:15回复 #3 peregrine 的帖子夏季，t=03:00，夜间负温差peregrine2007-7-14 15:19Ⅱ：冬季温度场。
本箱梁冬季腹板也会受到一定的日照。
冬季，t=16:00bridge-7-18 21:481、底板温度基本是处于均匀温度状态原来做过实桥试验，上下底板也是相差很大的，是不是所处环境不同了2、“夏季，t=03:00，夜间负温差”跟实测也是差的很远，基本上是处于均匀温度状态。
3、希望提供你的计算思路，偶们好学习一下。
peregrine2007-7-19 20:15回复 #6 bridge5209 的帖子回楼上我这是根据多年气象资料计算的最不利状况下的温度分布，与楼上在某一座桥的实测数据有出入，是正常的。
1、底板温差主要受气温变化和地面或水面对太阳辐射的反射率影响，地面太阳辐射发射率随环境变化很大，难以准确确定，计算时一般偏于不利考虑，取较小值，因此计算的底板上下温差比较小，在本算例中为℃（14:00)2、夜间负温差看起来很大，但要注意的是，最高温度出现在箱梁梗胁加厚处的内部，而最低温度出现在悬臂端部板厚最薄处，特别是在悬臂端部，在很小的范围内温度降低很多，因为这个部位不仅尺寸小，而且夜间呈三面放热的状态，温度下降自然比结构主体要大得多。
大体积混凝土结构温度应力仿真分析
v n
T n
P
P [ B]
T n v
T
T [ Dn ] n dv
P ——自生体积变形荷载增量，
0 n
P [ B]
0 n v
T
0 [ D n ] n dv
由式（6-4）求得位移增量 n 后，代入式 （6-2）即可求出应力增量 n 。
0 x (t )
(1 ) x (t ) S (t ) E (t )
（5-1）
（2）应变增量
①徐变变形增量的递推公式（隐式解法、变步长）
设从0开始受(t)作用，到时间t时混凝土徐变 变形为：
( ) (t ) ( 0 )c(t , 0 ) c(t , ) d 0
总应力为各时段应力增量之和，即：
n i
i 1
n
（6-5）
（2）说明 （1）对温度应力来说，徐变具有巨大的影 响，徐变的作用使温度应力产生相当大的 松弛，徐变变形经常达到弹性变形的1~3倍， 一般而言，可以使温度应力减小40%左右。 （2）热膨胀系数对温度应力具有重要的影 响，温度应力与热膨胀系数成正比。 （3）弹性模量对温度应力具有重要的影响， 温度应力与弹性模量成正比。
n i 1
i
（2）混凝土等效热传导方程
经过推导可得考虑表面散热对冷却效果影响 的混凝土结构水管冷却等效热传导方程如 下
2T 2T 2T T a 2 2 2 y z x 1
（4-3）
1 T f T0 Tw 0 （4-4）
（2-6）
在给定的初始条件和边界条件下求 解导热方程就可得出不同时刻 时的温 度场T(x, y, z,)。
超长地下混凝土结构温度应力分析
内部构 件 ： ＡＴ ＝ △Ｔ 季 ＋ △Ｔ ＝ Ｔ 一 Ｔ 凝 ＋ （ 一 ５ ） ￣ Ｃ ＝ ２ ５ ℃一 （ ５ ） ℃＋ （ 一 ５ ） ℃＝ １ ５ ℃。
工 况２ ： 混 凝 土 收缩 等效 温 差 ＋ 季 节 温差 （ 冬 季 结构 混 凝 土 终凝 温 度 至 夏 季构 件计 算 温度 ） ， 室 内为夏 季 非正 常 工作 环境 ， 其中： 外 围构 件 ： ＡＴ ＝ ＡＴ ￣ ＋ＡＴ 收 ＝ Ｔ 十 一 Ｔ 凝 ＋ （ 一 ５ ） ℃＝ ３ ２ ｃ ｃ 一 （ ５ ） ℃＋ （ 一 ５ ） ℃＝ ２ ２ ℃； 内部 构 件 ： Ｚ Ｘ Ｔ ＝ Ｌ ｘ Ｔ 季 ＋ △Ｔ 收 ＝ Ｔ 一 Ｔ ＋ （ 一 ５ ） ℃＝ ３ ２ ℃一 （ ５ ） ℃＋ （ 一 ５ ） ℃＝ ２ ２ ｑ Ｃ 。
施 工技 术 与应 用
四囝圆圈
超长 地下混凝土结构温度应 力分 析
秦领 Ｉ 上海
上海市政工程设计研究总院（ 集团） 有 限公 司
摘要： 分析 了地 下混凝 土 结 构从 施 工 到 正常使 用 全 过 程 中可 能 受到 的 温度 荷 载 类 型 ， 并 将混 凝 土 自身 收 缩效 应 等效 为 温 度荷 载 ； 用 线 性 分布 法 计 算作 用在 建 筑 物 上 的各 类 温度 荷 载 ， 制 定 了超 长 结构 温 度 作用 计 算 工况 ； 以 上 海松 江地 下 车 库项 目为 实例 ， 详细 给 出了各 种 温 度 作用 工 况 的计 算参 数 。 计 算结 果表 明， 采用 文 中给 出 的超 长地 下 结构 温度 作用 计 算 方法 ， 可 以满足 工程 设 计 实践 中计 算 温度 应力 的 需要 。
阶段 ， 且包 含 不 同的类 型 ， 例如 季节 温 差 、 昼 夜温 差 、 温 度骤 变 、 混 凝 土 自身 收
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混凝土结构温度应力分析
一、背景介绍
混凝土结构是建筑工程中常见的结构类型，其具有高强度、耐久性好等特点。
然而，在使用过程中，混凝土结构受到温度变化的影响，会产生应力，从而影响其性能和安全性。
因此，混凝土结构温度应力分析是建筑工程中必不可少的一项工作。
二、混凝土结构温度应力的形成原因
混凝土结构温度应力主要是由于混凝土受到温度变化的影响，导致结构发生体积变化而产生的应力。
温度变化主要有以下几种情况：
1.环境温度变化
环境温度变化是指空气温度的变化，这种变化会对混凝土结构产生直接的影响。
当环境温度升高时，混凝土结构会膨胀，产生压应力；当环境温度降低时，混凝土结构会收缩，产生拉应力。
2.日夜温差变化
日夜温差变化是指白天和晚上温度的变化，这种变化对混凝土结构的
影响较大。
在白天高温时，混凝土结构表面会因为受热而膨胀，而混
凝土结构内部由于温度变化慢，膨胀较小，因此产生了表面和内部的
温差，从而产生了应力。
3.季节温度变化
季节温度变化是指春夏秋冬四季的温度变化，这种变化对混凝土结构
的影响最为显著。
由于季节的变化，混凝土结构被不同的温度影响，
从而导致结构产生应力。
三、混凝土结构温度应力分析方法
混凝土结构温度应力分析方法主要有以下几种：
1.传统方法
传统方法是指根据混凝土结构的热学参数（如热膨胀系数、热导率等）和温度变化数据，通过计算得出混凝土结构的温度应力。
这种方法简
单快捷，但是精度较低，难以考虑到混凝土结构内部的复杂应力分布
情况。
2.有限元方法
有限元方法是指将混凝土结构分割成若干小单元，通过计算每个小单元的温度应力，最终得出整个混凝土结构的温度应力分布情况。
这种方法精度高，能够考虑到混凝土结构内部的复杂应力分布情况，但是计算量大，需要专业的有限元软件支持。
3.试验方法
试验方法是指通过对混凝土结构进行温度应力试验，得出其温度应力分布情况。
这种方法能够直接得到混凝土结构的实际温度应力情况，但是试验成本高，且受试验条件的限制较大。
四、混凝土结构温度应力分析的应用
混凝土结构温度应力分析在建筑工程中的应用主要有以下几个方面：
1.冬季暖房设计
在冬季暖房设计中，需要考虑混凝土结构受到温度变化的影响，从而产生应力。
通过对温度应力进行分析，可以确定混凝土结构的合理设计方案，保证其安全性和稳定性。
2.桥梁设计
在桥梁设计中，混凝土结构的温度应力分析能够预测桥梁在不同季节
和不同温度下的应力情况，从而制定合理的施工方案和维护计划，保
证桥梁的长期稳定和安全。
3.水利工程设计
在水利工程设计中，混凝土结构的温度应力分析能够预测水利工程在
不同温度和季节下的应力情况，从而制定合理的施工方案和维护计划，保证水利工程的长期稳定和安全。
五、结论
混凝土结构温度应力分析是建筑工程中必不可少的一项工作。
通过对
混凝土结构的温度应力进行分析，可以预测其在不同温度和季节下的
应力情况，从而制定合理的施工方案和维护计划，保证混凝土结构的
长期稳定和安全。
在具体实践中，应根据具体情况选择合适的分析方法，以保证分析结果的准确性和可靠性。