梁柱剛度比對塔柱頂橫梁施工期溫度效應(yīng)影響研究.pdf

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1、四川建筑科學(xué)研究第４０卷第２期５０ＳｉｃｈｕａｎＢｕｉｌｄｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ２０１４年４月梁柱剛度比對塔柱頂橫梁施工期溫度效應(yīng)影響研究徐曉梅，汪基偉（河海大學(xué)土木與交通學(xué)院，江蘇南京２１００９８）摘要：以三峽升船機(jī)塔柱為工程背景，對塔柱頂橫梁進(jìn)行施工仿真計(jì)算，研究橫梁軸向剛度與塔柱抗側(cè)剛度比對橫梁施工階段溫度效應(yīng)的影響。計(jì)算結(jié)果表明，橫梁溫度應(yīng)力除受溫差大小影響外，還受橫梁軸向剛度與塔柱抗側(cè)剛度比影響，該比值越大溫度應(yīng)力越小。當(dāng)比值大于某一臨界值時(shí)，溫度應(yīng)力較小，橫梁施工無需預(yù)留寬槽；當(dāng)比值小于該臨界值時(shí)，橫梁施工是否需預(yù)留寬槽以減小溫度應(yīng)

2、力，避免出現(xiàn)貫穿性裂縫使橫梁喪失抗剪承載力，可經(jīng)施工仿真研究確定。對西南地區(qū)溫度條件，該臨界值為７７８。關(guān)鍵詞：塔柱結(jié)構(gòu)；施工仿真；溫度作用；剛度比；鋼筋混凝土有限元法中圖分類號：ＴＶ５文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ文章編號：１００８－１９３３（２０１４）０２－０５０－０５ＲｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｎｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｓｔｉｆｆｎｅｓｓｒａｔｉｏｂｅｔｗｅｅｎｂｅａｍａｎｄｔｏｗｅｒｔｏｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｅｆｆｅｃｔｓｄｕｒｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｅｒｉｏｄＸＵＸｉａｏｍｅｉ，ＷＡＮＧＪｉｗｅｉ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌａｎｄＴｒａｎ

3、ｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｏｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｏｆｔｈｅｓｈｉｐｌｉｆｔｏｆＴｈｒｅｅＧｏｒｇｅｓＰｒｏｊｅｃｔ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｏｆｔｈｅｃｒｏｓｓｂｅａｍｓｏｎｔｈｅｔｏｐｏｆｔｏｗｅｒｉｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄａｎｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｒａｔｉｏｂｅｔｗｅｅｎｂｅａｍａｘｉａｌｓｔｉｆｆｎｅｓｓａｎｄｔｏｗｅｒｌａｔｅｒａｌｓｔｉｆｆｎｅｓｓｏｎｔｈｅｔｅｍｐｅ

4、ｒａｔｕｒｅｅｆｆｅｃｔｓｄｕｒｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ．Ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｓｔｈａｔｂｅｓｉｄｅｓｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ，ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｅｓｓｏｆｂｅａｍｓｉｓａｌｓｏａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｔｈｅｒａｔｉｏｂｅｔｗｅｅｎｂｅａｍａｘｉａｌｓｔｉｆｆｎｅｓｓａｎｄｔｏｗｅｒｌａｔｅｒａｌｓｔｉｆｆｎｅｓｓ．Ｔｈｅｇｒｅａｔｅｒｔｈｅｒａｔｉｏｉｓ，ｔｈｅｓｍａｌｌｅｒｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｅｓｓｉｓ．Ｗｈｅｎｔｈｅｒａｔｉｏｉｓｇｒｅａｔｅｒｔｈ

5、ａｎａｃｒｉｔｉｃａｌｖａｌｕｅ，ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｅｓｓｉｓｓｍａｌｌｅｎｏｕｇｈｔｏａｂｏｌｉｓｈｗｉｄｅｇｒｏｏｖｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｃｒｏｓｓｂｅａｍｓ．Ｉｆｔｈｅｒａｔｉｏｉｓｌｅｓｓｔｈａｎｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｖａｌｕｅ，ｗｈｅｔｈｅｒｔｈｅｗｉｄｅｇｒｏｏｖｅｉｓｎｅｅｄｅｄｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｔｈｅｒｍａｌｓｔｒｅｓｓａｎｄａｖｏｉｄｔｈｅｌｏｓｓｏｆｓｈｅａｒｃａｐａｃｉｔｙｂｙｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｉｅｒｃｉｎｇｃｒａｃｋｓｏｒｎｏｔｓｈｏｕｌｄｂｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙ

6、ｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｔｕｄｙ．Ｆｏｒｔｈｅｓｏｕｔｈｗｅｓｔｒｅｇｉｏｎｏｆｃｈｉｎａ，ｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｖａｌｕｅｉｓ７．７８．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｏｗｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｓｉｍｕｌａｔｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｅｆｆｅｃｔｓ；ｓｔｉｆｆｎｅｓｓｒａｔｉｏ；ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ０引言升船機(jī)是一種常見的高壩通航建筑物。對于垂直升船機(jī)，承重結(jié)構(gòu)常采用塔柱。例如三峽升船機(jī)，其承重塔柱采用前后左右４座鋼筋混凝土薄壁筒體，對稱布置在承

7、船廂室兩側(cè)，總長度１１９０ｍ，總寬度１６０ｍ，兩側(cè)塔柱相距２５８ｍ，在塔柱頂部高程"１９６０ｍ通過７根橫梁和中控室平臺實(shí)現(xiàn)橫向［１］圖１升船機(jī)塔柱示意連接，圖１為其示意圖。為減小兩側(cè)塔柱的相對Ｆｉｇ．１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｓｈｉｐｌｉｆｔｔｏｗｅｒ變形，橫梁橫截面尺寸一般較大，如向家壩升船機(jī)塔［２］柱頂橫梁為３ｍ×１ｍ（高×寬）；三峽升船機(jī)塔柱工期，橫梁會由于水化熱作用而形成較高的溫度場，中間橫梁為３ｍ×２ｍ，其他為３ｍ×１ｍ。因此在施冷卻至穩(wěn)定溫度后產(chǎn)生較大的溫差，從而引起溫度應(yīng)力。當(dāng)溫度應(yīng)力過大時(shí)，橫梁可能出

8、現(xiàn)全截面垂收稿日期：２０１３０８０６直貫穿裂縫，喪失抗剪承載力。工程上為避免橫梁作者簡介：徐曉梅（１９８８－），女，江蘇南京人，碩士研究生，主要從事出現(xiàn)垂直貫穿