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《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究摘要：剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑工程中有十分廣泛的應(yīng)用，在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)建筑工程的實(shí)際情況，確保制定的剪力墻結(jié)構(gòu)施工方案既符合施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，又能滿足經(jīng)濟(jì)要求，從而為建筑工程的施工質(zhì)量提供保障，有效地促進(jìn)和諧和會(huì)的構(gòu)建。結(jié)合目前超高層建筑中通常采用的鋼板-混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，介紹了該類結(jié)構(gòu)的開裂因素，并采用數(shù)學(xué)方法描述了鋼板與混凝土在水化階段的變形協(xié)調(diào)性問(wèn)題；討論了鋼板初始溫度與混凝土澆筑溫度差異的2種情況；對(duì)鋼板與混凝土相互約束狀態(tài)下的應(yīng)變發(fā)展規(guī)律進(jìn)行較為詳細(xì)的闡述，指出應(yīng)變
2、發(fā)展規(guī)律與溫度發(fā)展規(guī)律基本一致，混凝土在溫升階段產(chǎn)生拉應(yīng)力，降溫階段產(chǎn)生壓應(yīng)力，并逐步消除溫升階段積累的拉應(yīng)力；在數(shù)學(xué)分析基礎(chǔ)上提出了該類結(jié)構(gòu)的防裂要素，并結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行了初步驗(yàn)證。關(guān)鍵詞：高層建筑，短肢剪力墻，結(jié)構(gòu)形式，布置中圖分類號(hào)：TU208文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A一、應(yīng)用現(xiàn)狀某工程的鋼板-混凝土組合剪力墻中的混凝土為高強(qiáng)混凝土，在2d拆模后，發(fā)現(xiàn)表面出現(xiàn)大量交錯(cuò)雜亂的裂縫，如圖1所示。二、開裂性分析1、開裂原因簡(jiǎn)述鋼板-混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)中混凝土的厚度尺寸通常超過(guò)1.Om，屬于大體積混凝土，因此，簡(jiǎn)單而言，涉及大體積混凝
3、土開裂的因素均是該類剪力墻結(jié)構(gòu)開裂的因素，例如，混凝土水化熱導(dǎo)致的穩(wěn)定溫度場(chǎng)、混凝土的收縮、外部約束等，但由于鋼板-混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)不同于普通鋼筋混凝土剪力墻的特殊性，涉及鋼板與混凝土2種材料的接觸變形協(xié)調(diào)性問(wèn)題，因此，對(duì)該類結(jié)構(gòu)的開裂原因不能簡(jiǎn)單以大體積混凝土籠統(tǒng)加以解釋。鋼的熱膨脹系數(shù)在300°C以內(nèi)通常是恒定的，約為12.0X10-6廣C，而混凝土的熱膨脹系數(shù)隨齡期而變化，早期變化較大，尤其是在混凝土硬化初期，而后期相對(duì)較為穩(wěn)定。從圖2可見(jiàn)，混凝土的熱膨脹系數(shù)在3d齡期以前變化大，Id齡期內(nèi)膨脹系數(shù)有微小一段從高
4、到低的變化后，1?3d齡期出現(xiàn)由低到高的變化，且變化速率快，3d齡期后，熱膨脹系數(shù)增加速率降低，約7d齡期之后基本穩(wěn)定，且混凝土熱膨脹系數(shù)板與混凝土達(dá)到的初始平衡溫度可以依據(jù)混合律計(jì)算:式中：TO為鋼板與混凝土迗到的初始平衡溫度；cccs,ms,me,Tc分別為混凝土的比熱容、質(zhì)量、澆筑溫度;Ts分別為鋼板的比熱容、質(zhì)量、初始溫度。則鋼板由初始溫度Ts到平衡溫度TO發(fā)生的變形為膨脹變形，可理解為后期硬化混凝土相對(duì)此階段的鋼板發(fā)生的變形為收縮變形Ae:在鋼板與混凝土迗到初始平衡溫度后，鋼板與混凝土視為一個(gè)體系，溫度同步發(fā)展，
5、此時(shí)，在dt時(shí)間內(nèi)混凝土相對(duì)鋼板的溫度變形de’T為：對(duì)齡期t積分，可得在齡期t內(nèi)，混凝土相對(duì)鋼板的溫度變形為：將式（4）和式（6）結(jié)合，從混凝土澆筑時(shí)刻起，混凝土相對(duì)鋼板總的溫度變形為：3）鋼板初始溫度高于混凝土澆筑溫度，如圖5所示。鋼板初始溫度高于混凝土澆筑溫度，分析處理方法與鋼板初始溫度低于混凝土澆筑溫度相同，可采用式（3）求解初始平衡溫度，所不同的是之前依據(jù)式（3）求得的初始平衡溫度高于鋼板初始溫度，而本部分內(nèi)容求得的初始平衡溫度低于鋼板初始溫度，因此，在本節(jié)中鋼板發(fā)生的為收縮變形，則混凝土相對(duì)鋼板發(fā)生的為膨脹變形
6、△e:在鋼板與混凝土迗到初始平衡溫度之后，鋼板與混凝土視為一個(gè)體系，溫度同步發(fā)展，此時(shí)，在dt時(shí)間內(nèi)混凝土相對(duì)鋼板的溫度變形de’T為：對(duì)齡期t積分，可得在齡期t內(nèi)，混凝土相對(duì)鋼板的溫度變形為:將式（8）和式（10）結(jié)合，從混凝土澆筑時(shí)刻起，混凝土相對(duì)鋼板總的溫度變形為：3種情況考慮收縮的總變形量分別為：3、防裂措施1）減小鋼板與混凝土熱膨脹系數(shù)的差異鋼板的熱膨脹系數(shù)可改變的空間非常小，可以從混凝土配合比對(duì)混凝土自身熱膨脹系數(shù)的影響方面深入研究，提高混凝土尤其是早期（溫升階段）的熱膨脹系數(shù)，以減小溫升階段鋼板與混凝土的變形
7、不協(xié)調(diào)，減小溫升期的拉應(yīng)變。2）降低混凝土溫升速率從式（12）?（15）可見(jiàn)，混凝土溫升速率是影響鋼板與混凝土變形協(xié)調(diào)性的關(guān)鍵參數(shù)，降低溫升速率可以減小積分函數(shù)，則在積分區(qū)域基本相同時(shí)，積分?jǐn)?shù)值即鋼板與混凝土變形差較小，對(duì)降低組合剪力墻開裂有利。3）降低混凝土的收縮從2.1節(jié)和2.2節(jié)的分析可見(jiàn)，混凝土的收縮，無(wú)論自收縮或干燥收縮在鋼板與混凝土變形協(xié)調(diào)性中始終表現(xiàn)為混凝土相對(duì)鋼板發(fā)生的收縮，自始至終產(chǎn)生的為相對(duì)拉應(yīng)變；鋼板與混凝土的變形協(xié)調(diào)性取決于溫度變形與混凝土收縮變形，早期混凝土的熱膨脹系數(shù)過(guò)低，溫度變形較大，因此，降
8、低混凝土的收縮尤其是早期收縮可以大大削弱早期鋼板與混凝土總的變形不協(xié)調(diào)性。4）降低混凝土的彈性模量從式（17）可見(jiàn)，混凝土的彈性模量是影響應(yīng)力計(jì)算的關(guān)鍵參數(shù)，通過(guò)配合比的優(yōu)化降低彈性模量可有效降低拉應(yīng)力，從而降低開裂風(fēng)險(xiǎn)。5）適當(dāng)提高鋼板初始溫度高于混凝土澆筑溫度從式（15）可見(jiàn)，鋼板初始溫度高于混凝土
