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钢筋混凝土超长框架结构裂缝引起的质量问题越来越引起各方面的重视,是实际工程中急需解决的难题。本文作为国家自然科学基金资助项目“现代混凝土结构裂缝机理及成套控制技术”(编号:50278031)的一个子题,全面系统地研究了钢筋混凝土超长框架结构裂缝机理及控制技术。 本文主要进行了以下几方面的工作:(1)在梁-壳有限元基础上,根据构件截面广义应力-应变关系,提出了钢筋混凝土空间框架结构非线性分析的简化数值方法——网格-等效截面法;(2)根据混凝土徐变和应力松弛理论,在T-B法基础上,推导出考虑混凝土徐变效应的改进等效弹性模量法:(3)采用混合编程方法编制了空间框架结构非线性分析程序HHUSFNA;(4)研究了环境温度作用下超长框架结构温度内力分布规律,对各种可能的影响因素进行敏感性分析,探明温度裂缝的机理和规律;(5)根据上部结构与地基基础共同作用理论,计算分析了超长框架结构由基础不均匀沉降产生的次应力及其影响因素,探明沉降裂缝的机理和规律:(6)提出了将温度和不均匀沉降作为两种作用参与结构设计,用限制裂缝开展宽度的方法来修正梁柱构件配筋的钢筋混凝土超长框架结构设计流程。 通过上述工作可以得到一些重要研究成果:(1)钢筋混凝土空间框架结构非线性分析程序HHUSFNA是合理正确的:(2)超长框架结构由环境温度变化引起的温度裂缝主要出现在结构底层和外围构件上;(3)不考虑基础不均匀沉降效应的常规计算得到的超长框架结构内力值往往偏小,容易产生沉降裂缝;(4)钢筋混凝土超长框架结构设计流程值得推广应用。 本文所做的工作对于推进非线性分析在钢筋混凝土框架结构中的应用无疑是十分有益的,对钢筋混凝土超长框架结构裂缝控制具有理论意义,有助于将其裂缝控制水平提高一个档次。