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第六节 静定结构温度变化时的位移计算对于静定结构，杆件周围温度发生改变时，并不引起结构产生内力，但由于材料随着温度变化而发生膨胀或收缩，这会引起截面的应变，即温度应变，从而使结构产生位移和变形。
首先推导静定结构在温度变化影响下位移的计算公式。
如图6-35(a)所示某刚架，设杆件的外侧温度上升1t (℃)，内侧温度上升2t (℃)，求由于温度改变引起K 截面竖向位移K t ∆。
根据单位荷载法求位移的思路，虚设的单位荷载状态如图6-35(b)所示。
在结构位移计算的一般公式（6-12）中，若仅考虑温度变化引起的位移，式（6-12）可表示为：S N kt t t t M ds F ds F ds κγε∆=++∑∑∑⎰⎰⎰ （6-28a ）式中，t t t κγε、、分别为实际位移状态中由温度变化引起的微段ds 的弯曲曲率、平均剪切应变和轴向应变，这可以根据微段上温度改变情况来确定。
图6-35 静定结构由温度变化引起的位移计算(a)实际位移状态(b)单位荷载状态(c) 温度引起ds 微段变形从实际位移状态中取微段ds 分析，如图6-35(c)所示，假设温度变化沿杆截面厚度方向为线性分布。
此时，杆件轴线处温度变化0t 及上下边缘温度改变的差值t ∆分别为：12210h t h t t h+=， 21-t t t ∆= （6-28b ） 式中，h 是杆件截面厚度，1h 和2h 分别是杆轴至截面上、下边缘的距离。
如果杆件的截面是对称截面，则21/2h h h ==，021()/2t t t =+。
对微段ds ，温度变化引起的轴向变形和弯曲变形分别为：0t t du ds t ds εα== （6-28c ）()2121t t t t t ds t ds tds d ds h h h ααααϕκ--∆==== （6-28d ）式中，α为材料的线膨胀系数。
对于杆件结构，温度变化并不引起剪切变形，即：0t t d ds ηγ== （6-28e ）将式(6-28c)至(6-28e)代入式(6-28a)，可得静定结构由温度变化引起位移的计算公式： 00N N kt tds t M F t ds Mds t F ds h h αααα∆∆∆=+=+∑∑∑∑⎰⎰⎰⎰ （6-29a ） 式（6-29a ）中，积分N F ds ⎰表示单位荷载作用下轴力图N F 的面积，积分Mds ⎰表示单位荷载作用下弯矩图M 的面积，分别记为： N N F A F ds =⎰，M A Mds =⎰因此，式（6-29a ）也可表示为： 0F Nkt M tA t A h αα∆∆=+∑∑ （6-29b ） 式(6-29)中，轴力N F 以拉伸为正，0t 以升高为正。
幕墙温度作用分项系数1.引言1.1 概述幕墙作为建筑外立面的一种形式，不仅具有装饰性和美观性，还承担着保温、隔热、防水等功能，对建筑的整体性能起着重要的作用。
然而，在现实应用中，幕墙在面对高温、低温等温度变化时，可能会出现一些问题，如热膨胀、热传导等，从而影响到幕墙的稳定性和使用寿命。
了解温度对幕墙的影响及其机理，对幕墙的设计和维护具有重要的指导意义。
在本文中，我们将重点探讨温度对幕墙的影响，并介绍幕墙温度作用分项系数的定义和计算方法。
在温度变化的情况下，幕墙会因为热胀冷缩而发生变形，甚至可能引起幕墙构件的破坏。
此外，温度变化还会导致热的传导，从而使得室内外温差扩大，影响到建筑的保温性能。
因此，了解温度对幕墙的影响，对于确保幕墙的安全性和功能完整性至关重要。
为了更好地研究温度对幕墙的影响，幕墙温度作用分项系数被提出。
幕墙温度作用分项系数是分析温度作用下幕墙变形和传热效应的关键参数，可以帮助工程师有效评估和控制幕墙的温度响应。
因此，本文将详细介绍幕墙温度作用分项系数的定义和计算方法，以期为幕墙的设计和维护提供参考。
综上所述，本文将重点探讨温度对幕墙的影响，并介绍幕墙温度作用分项系数的定义和计算方法。
通过对这些内容的研究，可以更好地理解幕墙在不同温度下的响应及其机制，以及如何有效评估和控制幕墙的温度响应，为幕墙的设计和维护提供指导和参考。
在温度变化日益剧烈的今天，这一研究对于保证幕墙的安全性和功能完整性具有重要的意义。
1.2文章结构文章结构（Article Structure）本文旨在研究幕墙在不同温度下的作用，并通过计算幕墙温度作用的分项系数来进行分析。
本文将分为以下几个部分进行讨论。
引言部分将介绍本文的目的和背景。
首先，我们将对幕墙的概念进行概述，说明其在建筑结构中的重要性和应用范围。
然后，给出本文的结构和目标，以便读者可以更好地理解接下来的内容。
正文部分将着重研究温度对幕墙的影响。
首先，我们将分析温度变化对幕墙热膨胀的影响。
混凝土面层温度应力计算公式引言：混凝土是一种常用的建筑材料，具有良好的耐久性和承载能力。
然而，在使用过程中，混凝土受到温度变化的影响，可能会产生应力。
因此，了解混凝土面层温度应力的计算公式是非常重要的，可以帮助我们评估混凝土结构的安全性和稳定性。
一、混凝土面层温度应力的原因和影响因素混凝土面层的温度应力主要是由于温度变化引起的材料膨胀或收缩不均匀导致的。
温度的变化会导致混凝土发生体积变化，从而产生内部应力。
以下是影响混凝土面层温度应力的主要因素：1. 温度变化幅度：温度变化幅度越大，混凝土面层的温度应力就越大。
2. 混凝土材料的热膨胀系数：不同的混凝土材料具有不同的热膨胀系数，热膨胀系数越大，温度应力越大。
3. 混凝土的约束条件：混凝土的约束程度越大，温度应力越大。
4. 混凝土的几何形状和结构：不同的混凝土结构和几何形状对温度应力的分布和大小有影响。
二、混凝土面层温度应力的计算公式混凝土面层温度应力的计算公式可以通过考虑混凝土的热膨胀和约束情况来推导得出。
一种常用的计算公式是线膨胀系数法，其计算公式如下：ΔL = α × L × ΔT其中，ΔL为混凝土面层的长度变化，α为混凝土的线膨胀系数，L 为混凝土的初始长度，ΔT为温度变化。
温度应力可以通过以下公式计算：σ = E × ΔL / L其中，σ为混凝土面层的温度应力，E为混凝土的弹性模量，ΔL为混凝土面层的长度变化，L为混凝土的初始长度。
三、混凝土面层温度应力的计算实例为了更好地理解混凝土面层温度应力的计算过程，我们来看一个简单的实例。
假设一个混凝土面层的初始长度为10m，温度变化为50℃，混凝土的线膨胀系数为12×10^-6/℃，弹性模量为30 GPa。
根据线膨胀系数法计算混凝土面层的长度变化：ΔL = α × L × ΔT= 12×10^-6/℃ × 10m × 50℃= 0.006m然后，根据温度应力的计算公式计算混凝土面层的温度应力：σ = E × ΔL / L= 30 GPa × 0.006m / 10m= 18 MPa因此，根据以上计算，该混凝土面层在温度变化为50℃时，将产生18 MPa的温度应力。
温度应力计算第四节温度应力计算一、温度对结构的影响1 温度影响（1）年温差影响指气温随季节发生周期性变化时对结构物所引起的作用。
假定温度沿结构截面高度方向以均值变化。
则12t t t -=?12t t t -=?该温差对结构的影响表现为：对无水平约束的结构，只引起结构纵向均匀伸缩；对有水平约束的结构，不仅引起结构纵向均匀伸缩，还将引起结构内温度次内力；（2）局部温差影响指日照温差或混凝土水化热等影响。
A ：混凝土水化热主要在施工过程中发生的。
混凝土水化热处理不好，易导致混凝土早期裂缝。
在大体积混凝土施工时，混凝土水化热的问题很突出，必须采取措施控制过高的温度。
如埋入水管散热等。
B ：日照温差是在结构运营期间发生的。
日照温差是通过各种不同的传热方式在结构内部形成瞬时的温度场。
桥梁结构为空间结构，所以温度场是三维方向和时间的函数，即：),,,(t z y x f T i =该类三维温度场问题较为复杂。
在桥梁分析计算中常采用简化近似方法解决。
假定桥梁沿长度方向的温度变化为一致，则简化为二维温度场，即：),,(t z x f T i = 进一步假定截面沿横向或竖向的温度变化也为一致，则可简化为一维温度场。
如只考虑竖向温度变化的一维温度场为：),(t z f T i =我国桥梁设计规范对结构沿梁高方向的温度场规定了有如下几种型式：2 温度梯度f（z，t）（1）线性温度变化梁截面变形服从平截面假定。
对静定结构，只引起结构变形，不产生温度次内力；对超静定结构，不但引起结构变形，而且产生温度次内力；（2）非线性温度变化梁在挠曲变形时，截面上的纵向纤维因温差的伸缩受到约束，从而产。
生约束温度应力，称为温度自应力σ0s对静定结构，只产生截面的温度自应力；对超静定结构，不但产生截面的温度自应力，而且产生温度次应力；二、基本结构上温度自应力计算1 计算简图23 ε和χ的计算三、连续梁温度次内力及温度次应力计算采用结构力学中的力法求解。
混凝土结构设计中的膨胀系数计算原理混凝土结构设计中的膨胀系数计算原理一、概述膨胀系数是混凝土结构设计中的一个重要参数，主要用于计算混凝土在温度变化时的膨胀量和收缩量，以及在混凝土结构的设计和施工中对温度变化的影响。
本文将详细介绍膨胀系数的计算原理，包括膨胀系数的定义、计算公式、影响因素等内容。
二、膨胀系数的定义膨胀系数是指混凝土在温度变化时，单位温度变化时混凝土体积的变化率。
膨胀系数的单位为1/℃，通常用α表示。
三、膨胀系数的计算公式膨胀系数的计算公式如下：α=ε/ΔT其中，ε为混凝土的线膨胀系数，ΔT为混凝土的温度变化量。
混凝土的线膨胀系数ε可以用以下公式计算：ε=a+bT+cT^2+dT^3其中，T为混凝土的温度，a、b、c、d为混凝土的温度系数。
四、影响膨胀系数的因素混凝土的膨胀系数受到以下因素的影响：1. 混凝土的配合比和材料混凝土的配合比和使用的材料对膨胀系数有很大的影响。
一般来说，使用粗骨料较多的混凝土，其膨胀系数较大。
而使用粉煤灰等掺合料，可以降低混凝土的膨胀系数。
2. 混凝土的温度变化范围混凝土的膨胀系数随着温度变化范围的增大而增大。
因此，在混凝土结构设计中，需要根据具体情况考虑混凝土的温度变化范围，选择合适的膨胀系数。
3. 混凝土的湿度混凝土的湿度对膨胀系数也有影响。
一般来说，混凝土的湿度越大，其膨胀系数越大。
4. 混凝土的年龄混凝土的年龄对膨胀系数也有影响。
一般来说，混凝土的年龄越大，其膨胀系数越小。
五、总结混凝土结构设计中的膨胀系数是一个重要的参数，其计算涉及到混凝土的配合比、材料、温度变化范围、湿度和年龄等因素。
在实际设计和施工中，需要根据具体情况选择合适的膨胀系数，以保证混凝土结构的安全和稳定性。
混凝土结构温度效应计算规程一、前言混凝土结构受温度影响是一种常见的现象，而在建筑设计中，温度效应的计算是非常重要的一项工作。
本文将详细介绍混凝土结构温度效应的计算规程，包括温度计算方法、温度应力计算方法以及温度应力的控制等。
二、温度计算方法温度计算方法一般分为两种：一是采用材料系数法计算温度变形，二是采用有限元法计算温度场。
1.材料系数法材料系数法是一种简便的温度计算方法，它通过确定混凝土的温度系数、钢筋的温度系数以及混凝土的收缩系数等材料参数，来计算温度变形。
其中混凝土的温度系数一般为1/1000，钢筋的温度系数一般为1/2000，混凝土的收缩系数一般为6×10^-6。
2.有限元法有限元法是一种更为精确的温度计算方法，它可以考虑结构的几何形状、结构的边界条件、热源的位置和强度等因素对温度场的影响。
有限元法在计算大型混凝土结构时效果更好，但计算量较大，需要计算机进行计算。
三、温度应力计算方法温度应力计算方法是指根据结构的温度变化来计算结构内部产生的应力。
温度应力计算方法一般分为两种：一是采用材料系数法计算温度应力，二是采用有限元法计算温度应力。
1.材料系数法材料系数法是一种简便的计算温度应力的方法，它可以通过结构的温度变化来计算结构内部产生的应力。
其中混凝土的温度应力系数一般为0.000012，钢筋的温度应力系数一般为0.000019。
2.有限元法有限元法是一种更为精确的计算温度应力的方法，它可以考虑结构的几何形状、结构的边界条件、热源的位置和强度等因素对温度应力的影响。
有限元法在计算大型混凝土结构时效果更好，但计算量较大，需要计算机进行计算。
四、温度应力的控制温度应力的控制是指通过调整结构的设计参数来减小结构内部的温度应力。
温度应力的控制方法主要有以下几种：1.增加结构的伸缩性增加结构的伸缩性可以减小结构内部的温度应力。
具体措施包括增加伸缩缝的数量和长度、采用柔性底板等。
2.降低结构的温度变化降低结构的温度变化可以减小结构内部的温度应力。
