高层建筑周边地下室预应力混凝土顶盖设计相关问题的研究

发布时间：2018-01-11 00:21

本文关键词：高层建筑周边地下室预应力混凝土顶盖设计相关问题的研究　出处：《东南大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：随着城市建设规模加大和建筑技术的进步,超长地下室结构得到了广泛的应用,与通常尺度的建筑相比,超长结构在间接作用下的开裂问题十分普遍。尤其高层建筑周边的地下室混凝土顶盖更容易开裂。地下室顶盖在温度作用下的变形也会造成高层建筑相邻楼板的开裂,影响高层建筑的正常使用。本文以高层建筑周边地下室顶盖为主要研究对象,通过理论分析和数值模拟进行了系统的研究,研究结论以供类似工程设计参考。(1)引入综合温差的概念,将混凝土的收缩考虑为当量温差后与实际的季节温差叠加,并考虑混凝土构件开裂引起的刚度折减及混凝土徐变的有利影响。提出了拉弯构件的有效轴向刚度的迭代计算方法,在采用弹性有限元结构分析时也可以考虑构件开裂后的刚度折减。(2)探讨了预应力作用的有限元模拟方法,提出了采用等效荷载法模拟预应力竖向作用、实体力筋法模拟预应力轴向作用的混合建模方法。比较了在主楼相邻跨加预应力筋、不加预应力筋和加一半预应力筋三种方案在间接作用下结构的应力和内力分布和特点,分析了主楼相邻跨沉降缝区域不加预应力筋方案的可行性,并探讨了通过在主楼相邻跨和其他跨之间设置错层来释放温度应力的方法。(3)对高层建筑和其周边地下室顶板之间的相互影响进行了研究,分别对主楼所在位置、地下室顶板与主楼一层楼板高差、地下室顶板厚度以及挂梁宽度进行了参数分析。结果表明：①主楼位置越接近地下室顶板的刚度中心,其周边地下室顶板温度应力越小,而当两侧均有主楼时地下室顶板的温度应力最大。②在实际设计中,应避免主楼楼板与地下室顶板在同一水平面,但高差不宜过大,以免引起挂梁过大的扭转变形。③主楼楼板厚度增加时,其轴向拉力增加,但由于截面积也同时增加,所以截面中的平均拉应力反而会减小。在设计过程中,可适当增加与地下室相邻区域的主楼楼板厚度。④设计时,若挂梁因扭转变形过大,可适当增加挂梁的宽度,提高挂梁的刚度。⑤地下室顶板的错层可以释放部分温度应力。(4)将研究成果应用于某住宅一期工程中两栋高层建筑之间的地下室,将现浇空心楼板等效成实心楼板进行有限元建模。考虑顶板开裂导致轴向刚度折减的迭代计算方法,得出了地下室顶板在间接作用下的应力云图,并利用ANSYS软件中“生死单元”的功能对预应力的施工过程进行模拟分析,最后给出了具体的预应力方案及相应的非预应力筋的配筋要求。
[Abstract]:In this paper , a method for simulating the stress and internal force of the adjacent floor of a high - rise building is studied by theoretical analysis and numerical simulation . ( 4 ) The research results are applied to the basement of two high - rise buildings in a residential project , and the cast - in - place hollow floor slab is equivalent to the solid floor for finite element modeling .

【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU93

【参考文献】