超长框架结构的温度应力分析

超长结构的温度应力分析摘要：超长结构是指长度超过100米的建筑物或工程结构，如桥梁、高层建筑、风电塔等。

在超长结构的设计、施工和运营中，温度应力是必须考虑的重要因素，温度应力是由于结构受到温度变化而引起的内部应力，可能导致结构变形、开裂和破坏等问题。

因此，超长结构的温度应力分析是建筑物和工程结构安全性能评估的重要内容之一，设计师需要综合考虑结构物的材料、设计、施工和维护等多个方面的因素，才能够得出合理可靠的结论。

在超长结构的设计和施工过程中，需要重视温度应力的影响，以此来进一步提高工程质量和建筑安全性。

关键词：超长结构；温度应力；实例探究引言：材料的热膨胀系数会随着温度的变化而改变，当材料受到温度变化时，热膨胀导致材料发生热应力，可能对材料和结构造成破坏。

对于超长结构，如大型风力发电机转子、船舶主机轴等，受到温度变化的影响更明显，因为它们的长度更长，在温度变化时产生的热应力更大。

温度应力分析能够帮助工程师确定超长结构的工作温度和材料的热膨胀系数，以便设计出更加可靠和安全的结构。

另外，温度应力分析还可以帮助评估结构材料的寿命和可靠性，保证结构的安全和可持续使用。

因此，对超长结构的温度应力分析具有重要的意义。

一、超长结构的温度应力分析方法（一）理论分析法理论分析法是一种常用的温度应力分析方法，它利用经典力学原理和材料力学理论来建立超长结构的温度应力解析模型，并通过数学方法对结构的应力分布进行求解。

与其他方法相比，该方法具有计算速度快、精度较高等优点。

但是，该方法对结构形状和材料参数等方面的要求较高。

在进行温度应力分析时，需要考虑结构的几何形状、材料参数、外界温度场以及结构内部的温度场等因素。

其中，外界温度场是温度应力分析的关键因素之一。

外界温度场的变化会直接影响结构的温度分布和应力分布，因此需要对其进行准确的测量和分析。

超长结构的温度应力分析通常通过等值应力图来展示结构的温度应力分布情况。

等值应力图可以直观地反映结构的温度应力分布情况，为优化结构设计和加强结构的安全性提供了理论依据和指导。

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。

超长建筑结构温度应力分析摘要随着我国国民经济的持续发展，在国内已经出现越来越多的超长建筑物，但是受限于功能上的使用，大多规定排除温度伸缩缝或者只设置极少的温度伸缩缝。

由于超长建筑结构的温度影响进行不恰当的处理，结构将会产生比较大的损失，甚至可能会影响正常的使用。

我国混凝土的结构设计规范排除了温度的因素，只从构造进行了分析与处理。

所以，分析超长建筑结构的温度应力特点，显得尤为重要，不仅可以为工程设计提供依据，也可以为以后的实际工程设计提供参考价值。

如何更好的利用温度应力分析技术成了其中的重难点问题，本文详细的说明了温度应力对结构的影响和温度应力分析，希望可以抛砖引玉。

关键字超长；建筑结构；温度应力解决超长建筑结构的温度应力问题需要考虑多方面的因素，包括综合设计和施工方面的因素。

综合考虑建筑结构的各个时期温度作用的特性，完善温度作用，更加有利于提高设计的合理性与规范性。

对于超长建筑物的设计必须采用预防结构温度收缩变形的方法。

本文主要就是介绍超长建筑结构温度应力的特点，设计方面的可行性措施，希望借此对超长建筑结构的普及和推广贡献一点微不足道的力量。

1 温度应力对结构的影响1.1 温度应力首先，我们要对温度应力的概念有一定的了解，由于温度变化，结构或者构件产生伸长或缩短，在伸缩由于受到限制时，构件或者结构的内部就会产生应力，称为温度应力。

由于不同的超长建筑物有着不同的结构形式，同时不同时间段的温度作用会产生不同的温度荷载。

一般而言，由自然环境变化而产生的的温差荷载可分为3种形式:1）骤然下降导致的温度差；2）季节变化导致的温度差；3）白天照明强度的变化导致的温度差。

1.2 从设计角度提出的可行性方案从设计角度我们可以提出的可行性方案就是建立超长建筑结构温度问题有限元模型研究。

首先通过分析建筑结构各时期温度效应的特点，其次完善温度效应的影响和温差取值的计算准则，最终挑选出在工程设计中起到控制作用的温差取值，有利于设计时的采用。

超长框架结构的温度应力的探讨1 引言随着我国经济的高速发展，人民生活水平的逐步改善，对建筑物使用功能的要求越来越高，尤其是一些公共建筑正逐渐向大型化的方向发展。

许多超长、超宽的大型建筑也经常出现，这些建筑如果按照国家规范的要求需设置一道或多道伸缩缝，但这势必会影响建筑的立面和整体效果，而且还会给消防设备、电气管线以及采暖通风设备的安装带来不便。

为了保证建筑的整体性，对该类建筑常常作无缝设计，这便是我们通常称的超长结构。

钢筋混凝土温度应力和温度变形一直是工程界所关注的问题。

目前，规范也仅是对均匀温度作用的计算给出了规定。

对于温度场的定量计算，温度作用下的结构内力的计算理论和计算模型还没有一致的观点[1]。

工程实践中所采用的方法多是采取结构构造措施，采用概念设计的方法，将温度效应控制在一定范围内，以保证结构的安全和正常使用。

对控制温度裂缝措施的效果还需要进一步的工程实践来证明。

本文主要结合中润欧洲城工程，从自然环境下超长框架温度场的建立入手，利用PMSAP对其进行框架梁和楼板的温度应力分析，以指导在实际工程中应重视的部位和程度，为工程设计计算提供有力的根据。

2 温度场的建立热胀冷缩是建筑物的普遍特性。

对于建筑结构而言，不同体型、不同平面形式以及不同时段温度产生的内力大小是不同的。

从时段角度可以将建筑物所受温度作用分为4个阶段，从温度荷载起因的不同又可将温度作用区分为3种类型[2]。

下面将分析温度对建筑的作用和温度荷载类型，提出适合所选工程实例的具体温度工况。

2.1温度对建筑的作用主体结构处于施工阶段。

对于常见的现浇整体结构而言，竖向一般采用分层施工，而同一层结构平面通常为一次性浇注。

结构混凝土在施工过程中，混凝土硬化失水干缩，以及水泥水化过程中因为水化升温及随后的降温冷缩，使楼层平面内产生了温度收缩应力。

楼层平面中的梁板收缩变形受到竖向构件的约束将产生拉应力，主体结构中的竖向构件由于梁板的变形而受到推（拉）力。

超长结构温度应力计算模型超长结构温度应力计算模型是一种基于力学原理和热学原理的计算机模型，用于分析超长结构在温度变化过程中所产生的应力分布和变形情况。

本文将就此进行探讨。

超长结构是指具有较高的长度-宽度比的结构，如桥梁、高耸建筑物、铁路、隧道、管道等。

这些结构在运行过程中受到环境温度的影响，会产生温度变化，从而产生应力和变形。

为了确保结构的安全运行，需要进行温度应力计算，以分析结构的强度和稳定性。

超长结构温度应力计算模型主要包括以下几个方面：1. 温度分布模型：该模型用于分析结构在温度变化过程中受到的热载荷，确定结构的温度分布。

温度分布模型主要包括热传导模型、辐射传热模型和对流传热模型。

2. 结构应力模型：该模型用于分析结构在温度变化过程中受到的应力分布。

结构应力模型主要包括受力平衡方程、本构关系、应力求解方法等。

3. 结构变形模型：该模型用于分析结构在温度变化过程中产生的变形情况。

结构变形模型主要包括几何与约束方程、转移矩阵方法、位移求解方法等。

4. 仿真计算模型：该模型用于实现对超长结构温度应力的全过程数值模拟。

模拟计算模型主要包括网格划分、时间步长、求解算法等。

超长结构温度应力计算模型的研究对于结构的设计和安全运行都具有重要意义。

通过模型分析，可以确定结构在温度变化下的应力分布和变形情况，进而优化结构设计或调整结构参数，以提高结构的强度和稳定性。

除此之外，模型分析还可以为工程实际应用提供有效的指导，同时为结构的维护和检修提供参考和依据。

值得注意的是，超长结构温度应力计算模型的建立需要仔细规划和有效实施。

在模型建立过程中应充分考虑结构的实际情况和应用环境，同时注意数据质量和模型精度的保证。

另外，模型的使用过程中也需要严格控制误差，保证计算结果的可靠性和准确性。

总之，超长结构温度应力计算模型是一项基础性研究工作，对于结构的设计和实际应用都具有重要意义。

构建科学可靠的模型，需要加强理论研究，提高技术水平，同时加强工程实践，积累经验和数据，为未来的发展提供更加稳健的基础。

超长结构温度应力计算探讨一、温度作用的特点:温度作用是在规定时期内结构或结构构件由于温度场变化所引起的作用,具有以下特点:1温度作用是由结构材料“热胀冷缩”效应被结构内、外约束阻碍而在结构内产生的内力作用,属于间接作用;2温度作用随外界环境的变化而变化,有明显的时间性,属于可变作用;3建筑结构从开始建造到拆除都会受到所处温度场影响,因而温度作用伴随着结构的生命全周期过程;4引起结构温度变化因素很多,有气候季节变化、太阳暴晒辐射和其它人为因素(如火灾等,诱因多样性使温度作用有别于其它(荷载作用。

二、温度作用的规范规定:2.1什么时候需要进行温度作用计算根据温度作用的特点可知,结构中产生的温度作用大小主要与结构材料线膨胀系数和结构长度有关。

表1为常用材料线膨胀系数αT,可见结构钢和混凝土的线膨胀系数非常接近。

正因为如此,在计算钢筋混凝土结构的温度作用时才可以只按混凝土一种材料近似考虑。

材料确定的情况下,长度越长,温度作用越大。

在完全没有约束的情况下,总长为100m、截面为600x600的普通混凝土梁温度每升高或降低20℃,梁长度将增加或减少20mm;如果端部的变形完全受到约束,将在梁内部产生约2160KN(按强度等级为C30计算的轴向压力或拉力,该力约为混凝土轴向抗拉强度标准值的3倍。

表1: 常用材料的线膨胀系数αT材料线膨胀系数αT(×10-6/℃轻骨料混凝土7普通混凝土10砌体6~10钢,锻铁,铸铁12不锈钢16铝,铝合金24实际结构不可能没有约束,总会在结构中产生温度应力,当结构长度较小时,可忽略温度应力和温度变形对结构的影响。

现行规范根据不同的结构形式给出该长度(温度区段长度经验值,详见表2,当结构超出该长度时才有必要进行温度作用计算。

表2: 钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距(m结构类型室内或土中露天排架结构装配式100 70框架结构装配式75 50 现浇式55 35剪力墙结构装配式65 40 现浇式45 30挡土墙、地下室墙壁等类结构装配式40 30 现浇式30 20建筑结构设计时,应首先采取有效构造措施来减少或消除温度作用效应,如设置结构的活动支座或节点、设置温度缝、采用隔热保温措施等。

某超长不设缝框架结构楼板温度应力分析摘要混凝土框架结构梁柱对楼板约束较小，在温度荷载作用下，混凝土楼板变形比较大，严重时可能会出现贯通性裂缝，降低结构使用年限，并影响建筑安全。

超长不设缝框架结构由于附加温度应力过大，存在着较大的开裂风险，必须要对楼板的温度应力进行分析。

本文首先在理论角度对结构设计综合温差展开了论述，后结合某一工程实例用madis gen软件展开了计算分析，最后根据具体的计算结果对降低超长不设缝框架结构楼板温度应力的具体设计方法进行了总结。

关键词框架结构；温度应力；结构板1 引言根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（2015年版）第8.1.1的规定，由于结构会在温度作用下产生附加温度应力，因此对于超过规范限值的结构，宜设置永久的变形缝。

然而，从建筑角度来看，永久的变形缝会在一定程度上对建筑的使用功能造成不良影响。

在对建筑功能或者外立面有较高要求的建筑中，业主往往会提出不设缝的要求。

对于此类项目，应对楼板温度应力进行计算分析，避免温度应力过大成较大的结构裂缝，从而影响建筑的外观与使用功能。

基于此种情况，本文对某一沿街商业综合体项目结构楼板展开具体研究与分析。

2 工程概况本工程位于成都地区，季风明显，四季分明。

基本设防烈度为7度，场地类别为Ⅱ类，结构形式为框架结构，结构的长为92.4m，宽为30.6m，长度远远超过规范规定的55m限值要求。

结构共计4层，一、二、三层层高为4.5m，四层为3.3m，结构板厚在120-150mm的范围,建筑内部存在局部开洞情况。

3 结构设计综合温差的主要类别3.1 季节温差随着季节的改变，温度不断变化，作用在建筑物上的应力也在连续变化。

季节温差可定义为建筑物在不同季节遭受的温度差。

季节温差具有作用时间长、温差变化大、周期性循环的特点，是整体温差计算的基础。

混凝土结构具有导热慢、散热慢的特性，热量在建筑物中停留时间较长，结构内部的温度变化缓慢。

某超长混凝框架结构温度作用分析随着城市建设的蓬勃发展，各种大型建筑频频出现。

建筑结构不但在高度上超高，同时在水平方向上也超长。

建筑对不设缝结构的单体长度要求越来越高，随之工程师们就提出了超长结构的无缝设计，而在施工过程中，温度作用对超长混凝土结构会产生很大的温度应力，从而使混凝土结构产生裂缝，本文经分析得到超长框架结构受温度应力影响较大位置在一层，从二层往上逐渐减小。

标签：超长结构温度场温度应力1 问题的背景与提出随着我国经济建设的迅速发展和建筑技术水平的提高，超长混凝土结构不断在大型公共建筑和工业建筑中出现。

在施工过程中，必须重点考虑超长混凝土结构、温度应力等因素，通常情况下，这些因素是引起结构裂缝的主要原因。

所以对超长混凝土结构温度应力的分析并研究其有效的控制技术具有重要的意义。

本文利用midas软件对某工程框架结构进行温度作用分析，根据温度分析结果进行设计，防止结构产生裂缝。

2 超长混凝土框架结构温度应力的有限元分析模型本工程为地上6层的超长建筑，平面尺寸为：92.4mx118m，层高4.5米。

（图1）3 分析的温度取值建筑在正常使用阶段室内温度介于10-25℃之间，结构处于升温状态，混凝土不产生拉应力，温差效应不起控制作用，以此仅对施工阶段的温差效应进行分析。

假设工程主体封顶的温度为10℃，取最低温度为-24℃，温差为-34℃。

考虑混凝土的热惰性等影响将混凝土模型的温差效应乘以系数0.3，因此模型中的取温度为-10℃。

4 分析结果图2～4为一层～三层楼板应力图，从图中可以看出，一层楼板的应力多数分布在0.9～1.2MPa间，二层以上楼板应力均小于0.1MPa。

图5～7为一层～三层梁应力图，从图中可以看出，一层梁X方向应力分布在0.8～1.8MPa，二层以上梁X方向应力均小于0.2MPa，Y方向结构不超长，因此应力比较小。

5 结论超长框架结构楼板配筋按照如下规律，一层楼板应根据计算结果进行配筋，二层以上可以根据规范要求进行构造配筋。

超长混凝土框架结构厂房的结构设计及温度应力分析摘要：随着工业技术的不断发展和城市化进程的加速，超长混凝土框架结构厂房在工业领域中扮演着至关重要的角色。

然而，这种特殊结构的设计和温度应力分析仍面临诸多挑战。

本文以超长混凝土框架结构厂房为研究对象，旨在探讨其结构设计及温度应力分析，为相关领域的工程师和研究人员提供参考和借鉴，以确保这类建筑物的安全稳定运行，同时也为未来的研究和技术进步提供指导和启示。

关键词:超长混凝土框架结构厂房；结构设计；温度应力分析引言超长混凝土框架结构厂房作为大型工业建筑的主要形式之一，在现代工业发展中起着重要的作用。

这种结构形式具有承重能力强、抗震性能好等优势，所以在许多领域得到了广泛应用。

然而，由于超长混凝土框架结构的特殊性，其结构设计和温度应力分析存在一定的困难。

在此背景下，本文将重点探讨超长混凝土框架结构厂房的结构设计及温度应力分析，以期为相关领域的工程师和研究人员提供参考与借鉴。

1.超长混凝土框架结构厂房介绍1.1结构特点超长混凝土框架结构厂房具有以下结构特点：其整体结构稳定性好，能够承受水平荷载和垂直荷载。

该结构采用混凝土作为主要材料，具有优异的抗压强度和耐久性。

此外，超长混凝土框架结构厂房在构件布置上灵活多样，能够满足不同空间需求。

同时，它还具有良好的抗震性能，能够有效减少地震对厂房的破坏。

此外，由于其特殊的结构形式和材料选取，超长混凝土框架结构厂房具有较大的自重和惯性力，进一步提高了其抗风能力。

因此，超长混凝土框架结构厂房能够满足大型工业建筑的需求，广泛应用于工业生产、仓储及物流等领域。

1.2应用领域超长混凝土框架结构厂房在多个领域广泛应用。

在制造业中，它可作为工厂和生产线的厂房，提供大空间、承重能力强的生产环境，适用于汽车制造、机械加工等行业。

在物流领域，可以用作仓库和物流中心，提供高效的货物储存和分配。

此外，超长混凝土框架结构厂房还在电力、电子、化工等工业领域广泛应用，为各种设备和工艺提供稳定、安全的场所。