高層混合結構考慮施工過程和混凝土徐變收縮影響的分析.pdf

1、高層鋼框架-混凝土核心筒或高層勁性混凝土框架-混凝土核心筒混合結構，是近年來在我國迅速發(fā)展的一種新型結構體系。混合結構的一個突出問題是混凝土有徐變收縮的性質，而鋼無此性質。隨著時間的發(fā)展，相鄰的鋼與混凝土豎向構件將發(fā)生顯著的豎向變形差，相應的產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，影響結構的安全性和適用性。論文以國家自然科學基金項目“高層混合結構基本受力特性的研究”為依托，圍繞混合結構豎向變形差的計算方法及工程對策等問題，進行了研究，取得了以下成果。

2、 1.首次根據(jù)靜定結構分別承受常荷載和變荷載時徐變的受力和變形規(guī)律，基于力法和齡期調整的有效模量法，提出了超靜定結構考慮施工過程和徐變影響的內(nèi)力分析方法。該法去掉超靜定結構中的多余約束，使原結構等效為一個同時承受外荷載、彈性多余力和隨時間變化的徐變多余力的靜定結構，稱為基本結構。對基本結構分別進行承受每種力作用時的徐變分析得到相應的在多余力方向上的位移。根據(jù)多余力處的變形協(xié)調條件列出并求解力法平衡方程得到徐變多余力。本文還對一個算例進

3、行了徐變分析，得出各相關因素對結構受力的影響。 2.首次提出了徐變效應的位移法分析方法。位移法分析超靜定結構徐變效應的關鍵是求單元的徐變固端力。本文根據(jù)徐變分析的力法和虛功原理，推導出桿系結構一次加載的單元徐變固端力計算公式，發(fā)現(xiàn)單元的徐變固端力是桿件的徐變系數(shù)和彈性桿端力的函數(shù)。根據(jù)推導出的公式，用F0RTR州語言編制了結構徐變分析的位移法計算機程序，并對一個框架算例進行了徐變分析。結果表明，結構各部分的澆筑時間差和持荷時間對

4、結構的受力和變形影響很大。 3.分析了目前高層建筑豎向荷載作用效應分析常用方法的缺限。考慮高層建筑結構施工過程中荷載逐層施加和施工平差的實際情況，提出了高層建筑結構較為精確的模擬施工過程的計算方法，并編制了相應的FORTRAN程序。應用該程序對高層框架和高層混合結構算例進行了分析，并與其他分析方法的計算結果進行了比較。 4.以精確模擬施工過程法和徐變分析的位移法為基礎，推導了高層建筑結構逐層施工逐層加載并考慮混凝土徐變和

5、收縮影響時的有限元計算公式。 5．首次根據(jù)線性徐變和迭加原理，采用ACI規(guī)范推薦的徐變和收縮計算公式，提出了鋼筋混凝土軸壓構件分批加載的變形計算簡化方法。根據(jù)齡期調整的有效模量法，推導了配筋率對構件的徐變收縮變形影響的計算公式。 6.以上述鋼筋混凝土軸壓構件分批加載的變形計算方法為基礎，考慮實際的施工情況，首次推導了高層建筑結構考慮施工過程和混凝土的徐變收縮影響的實用分析方法。應用該方法可以方便快捷的估算高層混合結構的徐