某超长大底盘结构温度应力分析与预应力设计

摘要

本文结合一个长沙市的实际高层建筑工程,确定了超长大底盘结构的温度效应分析和预应力设计的方法.通过计算最大负温差,并采用盈建科(YJK)和Midas gen两款软件进行了温度应力下的有限元分析,根据分析结果,进行了楼板预应力的设计.同时阐述了本工程为防止混凝土开裂采用的构造措施和施工要求.超长大底盘多塔结构是近些年南方常见的结构形式，由于结构超长，大底盘顶板温度应力产生的混凝土裂缝问题应予以重视。混凝土结构裂缝主要由环境降温引起，最大负温差的计算应结合环境温差和混凝土收缩当量温差，并考虑徐变应力松弛折减系数和混凝土刚度折减系数的影响。盈建科(YJK)和Midas gen两款软件对温度应力有限元计算结果表明，强约束位置处的应力较大，结构板中应力峰值约为3.5N/m12，两款软件分析结果吻合。分析计算得出温度应力大于混凝土的抗拉强度，需采用预应力设计，通过计算可得到板中预应力钢筋的布置数量。预应力钢筋的布置是控制混凝土裂缝的有效办法之一，同时需要采取一些构造措施和施工要求来防止混凝土开裂，如文中所列的本工程采取的一些措施。