此外，超长混凝土中温度应力的存在并不能完全消除，这是因为即使由于外界温差引起的温度应力消失，由于混凝土结构中水泥水化热的存在，其中心与表面还是存在一定的温差，因此，温度应力并不会完全的消失。

　　2.4 大面积超长混凝土结构中温度应力的种类

　　超长混凝土结构中温度应力一般分为两类，即平均温度应力和弯曲温度应力。这两种应力分别是由不同的原因产生的。

　　当建筑中的楼板受到温度降低或者是温度升高的作用之后，就会产生热胀冷缩，从而使楼板产生形变，但是由于建筑在设计中都会对楼板添加一些结构上的约束，正是这些约束的存在使得楼板内部存在应力，但是这种应力由于是分布均匀的，所以被称为平均温度应力。

　　而弯曲温度应力产生的原因则主要是超长混凝土结构中的楼板发生变形也会引起柱剪力的产生，柱剪力的产生又会引起柱弯矩。与此同时由于楼板结构中有柱和梁刚接档，所以产的柱弯矩就会传到梁板上，从而就产生了弯曲温度应力。

　　3 大面积超长混凝土结构的温度应力设计探讨

　　为了更好的解决温度应力存在而对超长混凝土结构造成的影响，人们借助于当代计算机软件通过对温度应力的设计探讨，来消除或缓解这种影响。对于超长混凝土工程结构而言，由于自然环境条件变化所产生的温度荷载有三种类型：日照温度荷载、骤然降温温度荷载、年温温度荷载。

　　3.1 年温温度荷载的变化分析

　　年温差是影响超长混凝土结构中出现温度应力的重要原因之一。如果超长混凝土的结构中没有设立后浇带或者是后浇带留设的时间较短，那么此时在分析年温差的影响时还应该把混凝土收缩作用的影响一起加入到研究中。所谓的年温差指的是超长混凝土结构在凝结硬化时的初始温度与使用期间温度极值的差值。

　　此外，在超长混凝土的结构中还存在材料的抗拉强度远小于其抗压强度的特点，所以，控制年温差应取初始温度与使用期间所能达到的温度极小值的差值，ΔTn=T0-Tmin，其中ΔTn代表的就是年温差，而T0代表的是超长混凝土凝结构在结硬化时的初始温度，Tmin代表的是结构在使用期间所达到的最低温度值。

　　然而，在实际的混凝土结构设计中，人们并不能事先准确的得知混凝土的浇筑时间，所以，也就不一定能够精确的计算出混凝土结构在使用中的温度最低值。为了有效的解决这个问题，人们就取超长混凝土在结构使用中夏天所达到的最高气温与冬天所达到的最低气温之差来作为年温差的计算方式。

　　3.2 对超长混凝土结构中的温度应力分析进行模拟设计

　　以一个超长二层框架结构为例进行说明，假设其平面尺寸是95m*30m，框架的每层层高都是6m，纵向布置17根柱，而横向布置柱的根数为6根，每根柱子之间的距离是6m。柱子的截面尺寸是600mm*600mm，对楼盖的选择都采用主次梁体系，纵横方向上主梁之间的距离都是6m，梁截面尺寸都是250mm*600mm。此外，还需要在主梁的中间布置部分的次梁结构，规定次梁截面的尺寸是200mm*400mm，并且楼板的厚度都设计为均为100mm。此结构中超长混凝土的浇筑原料是C30，并且得知C30的砼弹性模量值是3.0*104N/mm2，泊松比的值是为0.15，线胀系数为1.5*10-5/℃。

　　同时在利用该结构进行温度应力分析中采用的是大型有限元软件ANSYS。应用 CAD软件建立整体的混凝土结构模型，然后利用文件转换的方式导入到SAP2000中进行相关参数的计算。此外，超长混凝土结构中的板及剪力墙应该利用Shell单元或者是Shell181单元进行相应的模拟计算，超长混凝土结构中其余的梁柱结构或者是构件可以利用的模拟软件或者是模拟单元是Frame或者是Beam188。

　　3.3 对温度内力的分析

　　在对温度应力进行研究的过程中还要考虑到温度内力在超长混凝土结构中的分布情况。这种温度内力造成的影响有柱内力、梁内力和板内力。

　　一般情况下，随着柱子高度的增加，柱子底部对其上层结构的约束作用就越小，因此柱的各项内力也随着减小。在梁内力的分析中，由于梁的总长度是95m，所以可以在有限元模型中被划分为95个梁单元，并且每个单元的长度都是1m。而板的中面第一主应力沿板纵向大致以条带式的形式分布，应力在板与横向主梁结合处引起突变，从边跨到中跨，温度应力逐渐增大，分布渐趋均匀，温度应力的极值出现在跨中位置。

　　为了解决该问题，设计人员结合SAP2000软件或者是ANSYS软件对超长混凝土结构中的温度应力的大小进行计算，然后根据分析结果配置合适的预应力筋数量。

　　4 结语

　　总而言之，大面积超长混凝土结构温度应力的分析及设计探讨是一个相对比较复杂的课题。在实际的应用中，温度应力的产生涉及到许多的内容，近年来，人们一直在致力于研究控制温度应力的方法。目前，我国大面积超长混凝土结构中控制温度应力较好的方法是无粘结预应力技术，并且，在对温度伸缩缝相关内容进行结果分析时可以采用的科学软件是ANSYS，该软件的应用，不仅可以分析出混凝土结构设计中的预应压力，还能以此结果作为人们改进的依据，最终有效的控制温度应力。

　　参考文献

　　[1] 丁磊，沈金.大面积超长混凝土结构的温度应力分析与设计[J].山西建筑，2012，38（21）.

　　[2] 华旦，吴杰，干钢.超长混凝土结构的温度应力分析与设计实践[J].建筑结构，2012，42（7）.

　　[3] 彭英，柯叶君，陈威文等.超长混凝土结构温差收缩效应分析及工程实践[J].建筑结构，2010，40（10）.

 

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