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通過用有限元分析程序?qū)Π宓沫h(huán)境溫度效應(yīng)進(jìn)行線彈性分析，計(jì)算在最不利溫差下的墻板溫度效應(yīng)。施加溫度時(shí)祈不考慮混凝土的十縮對地下室墻板產(chǎn)生的收縮應(yīng)力的影響，只考慮氣溫驟降情況下產(chǎn)生的室內(nèi)外最不利溫差時(shí)墻板產(chǎn)生的溫度應(yīng)力。并通過有限元分析得出了墻板環(huán)境溫度應(yīng)力的變化規(guī)律。
由于混凝土變形問題的復(fù)雜性，完全模擬真實(shí)的情況是不可能的，因此在誤差允許的范圍內(nèi)對真實(shí)的情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喕驮O(shè)置合理的假設(shè)條件，并在其基礎(chǔ)上求解，得到在簡化狀態(tài)下的近似解答。
在研究中認(rèn)為墻體混凝土已經(jīng)“成熟”，彈性模量不再隨時(shí)間而變化，同時(shí)混凝土強(qiáng)度也已達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，材料的特性不隨溫度而改變;同時(shí)認(rèn)為結(jié)構(gòu)地基已穩(wěn)定，不出現(xiàn)不均勻的沉降;墻體上除有“溫度荷載，，(環(huán)境溫度變化)作用外不存在混凝土收縮當(dāng)量溫差。
本研究墻體所處的具體工況為：內(nèi)、外墻面無粉刷、無保溫層，墻外為自然通風(fēng)狀態(tài)，墻內(nèi)無任何調(diào)溫設(shè)備。
疊加原理仍然有效，材料遵循虎克定律。認(rèn)為溫度變形很小，結(jié)構(gòu)構(gòu)件仍處于彈性階段，可應(yīng)用疊加原理。
混凝土配合比不同，其熱力學(xué)性能也不同。本研究中采用C40混凝土，混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，混凝土熱膨脹系數(shù)為1 x 10-5/0C，比熱0.97kJ/kg0C，導(dǎo)熱系數(shù)192kJ/(m.d.0C)，導(dǎo)溫系數(shù)0.0034m=/d，密度2400kb/m，泊松比0.2，彈性模量3.25 x 10'N/mm=;土壤的比熱1.O1kJ/kg0C，導(dǎo)熱系數(shù)80.35kJ/( m.d. 0C )，密度1800kg/m3，泊松比0.35，彈性模量30N/mm。
實(shí)體模型的建立。計(jì)算模型可按對稱約束條件選取，將基礎(chǔ)底板和側(cè)墻沿對稱線截?cái)啵x取1/2基礎(chǔ)底板和側(cè)墻進(jìn)行應(yīng)力分析。規(guī)定沿墻體長度方向?yàn)閤軸，沿墻體高度方向?yàn)閅軸，沿墻體寬度方向?yàn)閦軸，基礎(chǔ)底板尺寸取30mxlmx6m,橫墻尺寸為30mx3.2mx0.4m，頂板尺寸為30mx0.2mx6m，縱墻尺寸為0.4mx3.2mx5.6m。土體部分的尺寸按照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求土體厚度至少是上部結(jié)構(gòu)的3倍以上，故土質(zhì)地基厚度取l0m，力的擴(kuò)散范圍呈450，故土質(zhì)地基沿墻體長度上延展20m。
邊界約束和溫度作用。在完全自由的狀態(tài)下，收縮只引起體積的減小，不會產(chǎn)生內(nèi)力。而實(shí)際上，當(dāng)產(chǎn)生變形時(shí)，不同結(jié)構(gòu)之間、結(jié)構(gòu)各質(zhì)點(diǎn)間，都可能產(chǎn)生相互影響及牽制，這種現(xiàn)象稱為“約束”，結(jié)構(gòu)不可能完全自由，也不會受到完全約束，多處在兩者之間，即為“彈性約束”。地下室底板澆注在地基上，地基和底板之間有粘結(jié)、摩擦作用。當(dāng)?shù)装灏l(fā)生溫度變形時(shí)，底板和地基之間將產(chǎn)相對運(yùn)動，但由于粘結(jié)作用和摩擦作用的存在，地基將阻止底板的相對運(yùn)動，在地基與底板接觸面上必然會產(chǎn)生剪應(yīng)力，這個(gè)剪應(yīng)力就是地基對底板的彈性約束作用。
墻板采用C40混凝土，在地下室外墻四周和底板底部與土質(zhì)地基彈性接觸。土壤的密度為1800k，彈性模量為30Mpa，泊松比為0.35，土壤與墻板間的摩擦系數(shù)取0.4。
計(jì)算將采用熱一結(jié)構(gòu)間接鍋合的方式，即給墻體內(nèi)外表面各一個(gè)溫度，先用熱分析來求得墻身內(nèi)的溫度分布，然后改為結(jié)構(gòu)分析，并將熱分析得到的溫度分布作為加載，最終得到應(yīng)力計(jì)算結(jié)果。
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