高层钢筋混凝土结构收缩徐变分析

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高层钢筋混凝土结构,柱子的设计轴压比较剪力墙高很多,就导致柱子的竖向变形比剪力墙大很多;在考虑收缩徐变时,一般来说柱子的收缩应变和徐变系数较剪力墙大,大大增加了柱子和剪力墙间的竖向变形差。施工过程模拟对高层建筑很重要,重要建筑都要进行施工过程的模拟。在高层建筑分析时,如何同时考虑施工过程和收缩徐变对结构的影响是现在一个热门的课题。本文在计算中主要使用基于龄期调整的有效模量法,按龄期调整调整有效模量法是用积分中值定理将徐变计算的积分方程转化为代数方程,实质上是用老化系数来考虑混凝土老化对最终徐变值的影响。使计算得到简化,得到广泛的使用,精度也很高。考虑结构施工时,通常采用有限单元逐步分析法,将计算时间从施工开始到竣工后徐变完成,划分为若干阶段,每一阶段划分为若干时间间隔。以施工阶段的起始时间、结构体系的转换时间、加载时间,作为各阶段与时间间隔的分界点。将各阶段以成结构划分成若干个梁单元,使每个单元的混凝土具有相同的徐变特性。本文对一简单双跨五层结构(模拟复杂高层建筑)进行施工模拟和收缩徐变分析,使用有限元逐步分析法,在每次施工完成后,进行弹性分析和收缩徐变分析。结构收缩徐变有限元分析,是带有初应变的有限元分析,并且初应变不但与现在的荷载有关,而且与加载历史有关。叠加弹性分析结果得到结构考虑施工过程,不考虑收缩徐变分析的结果;叠加弹性分析结果和收缩徐变收缩结果得到考虑了施工过程和收缩徐变的结果。发现,考虑收缩徐变和不考虑收缩徐变时内力和变形计算结果差异很大,应重视施工模拟和收缩徐变。本文采用基于龄期调整的有效模量法对钢筋混凝土柱进行收缩徐变分析,得出了钢筋对混凝土收缩徐变的影响系数,对相同受力的柱子调整配筋率,讨论了钢筋对长期荷载作用下柱子受力和变形性能的影响。
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