超长结构楼板温度应力分析

在结构设计时，往往不能准确确定施工时间。即使确定了施工日期，也不能作为标准，因此，结构合拢温度通常是一个区间值。我们给出的合拢温度：取某城市的近30年的最高、最低的月平均温度（最高月平均温度37℃，最低月平均温度-5℃），并按3:4:3的比例划分，取中间40%的区间值为合拢温度区间（7.5℃~24.5℃），得出结构的最大升温工况为29.5℃，结构的最大降温工况为-29.5℃。此外，由于真实季节性温差是一个缓慢加载过程，而程序是瞬间降温计算，考虑到混凝土材料的徐变特性后，实际结构产生的温度应力要小得多，在程序中可以通过松弛系数H来考虑，根据《工程结构裂缝控制》，对于不允许开裂的情况，H=0.3~0.5，对于允许开裂的情况，H=0.5×（0.3~0.5），本报告在计算时取0.3。

图1~图8分别列出了少年宫1层和2层在升温工况和降温工况下楼板最大主应力和最小主应力值。

图9~图16分别列出了少年宫1层和2层在升温工况和降温工况下剪力墙最大轴力和最小轴力值。

图1**结构1层楼板升温工况最大应力（Mpa）

图2**结构1层楼板升温工况最小应力（Mpa）

图3**结构1层楼板降温工况最大应力（Mpa）

图4**结构1层楼板降温工况最小应力（Mpa）

图5**结构二层楼板升温工况最大应力（Mpa）

图6**结构二层楼板升温工况最小应力（Mpa）

图7**结构二层楼板降温工况最大应力（Mpa）

图8**结构二层楼板降温工况最小应力（Mpa）

图9**结构一层剪力墙降温工况最大轴力（Mpa）

图10**结构一层剪力墙降温工况最小轴力（Kn）

图11**结构一层剪力墙升温工况最大轴力（Kn）

图12**结构一层剪力墙升温工况最小轴力（Kn）

图13**结构二层剪力墙降温工况最大轴力（Kn）

图14**结构二层剪力墙降温工况最小轴力（Kn）

图15**结构二层剪力墙升温工况最大轴力（Kn）

图16少年宫结构二层剪力墙升温工况最小轴力（Kn）

分析图中计算结果可知，1层、2层楼板的大部分区域在升温工况和降温工况下楼板最大主应力和最小主应力值均在C35混凝土的抗拉、抗压强度设计允许值范围内。结构1层楼板降温工况下最大主应力大部分区域在0.2~1.57MPa范围内，由图可以看出剪力墙周边区域出现较大的应力，但分布范围不大，一方面可能存在有限元数值模拟时的应力集中现象，另一方面对周边楼板增加补强钢筋。其余工况下均存在类似现象。另外局部开洞处角部边缘位置应力较大，该区域周围楼板同样加强钢筋配置。

结构2层楼板同样的在楼板局部开洞处角部边缘位置应力较大，施工图配筋时将针对上述区域进行针对性的补强。

结构3层以及以上楼板温度影响较小，温度引起的内力均小于混凝土抗拉强度。

此外温度工况下，对存在较大拉应力的楼板相关范围内的梁纵筋以及腰筋配置予以针对性的加强。对剪力墙以及框架柱而言，温度工况较地震工况产生的内力较小，对墙柱不起控制作用。

上述分析结果表明本结构能够承受使用过程中温度变化作用带来的各种不利影响。