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混凝土工程裂缝是工程界长期关注的一个问题,并且结构的破坏和倒塌都是从裂缝的扩展开始的。国内外的调查资料表明,建筑结构中只有20%的裂缝源于荷载,而另外的80%裂缝却是由于温度、收缩、不均匀等变形变化引起的。由于温度效应(主要有温度应力和温度变形)而引起的裂缝并造成危害等现象在混凝土结构物中广泛存在,因此研究混凝土结构温度裂缝具有比较重要的科学意义。
本文首先根据已有的温度理论,建立了温差作用下压弯构件的计算模型及平衡方程,导出了压弯构件的应力公式;并进一步分析了在温差作用下压弯构件的应力分布规律,着重分析了裂缝间距、温差、钢筋直径等参数对钢筋混凝土应力的影响。
另外对混凝土结构温度应力力学性能,混凝土的收缩和收缩当量温度差,混凝土结构中的温度荷载组合系数进行研究;并结合混凝土温度裂缝计算机仿真软件对工程实例进行模拟计算和结果分析。
为对比研究温度效应对混凝土开裂的影响,采用有限元软件ANSYS对混凝土框架结构裂缝进行模拟。通过比较三种不同框架结构在增加温度荷载前后的应力和应变,研究了各梁、柱应力的分布特征、裂缝发生和开展规律,结果表明温度会引起钢筋混凝土构件内力重分布,从而导致构件开裂加剧。