變形分析與控制(編輯修改稿)
2024-07-23 12:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 階段：在第1階段，徐變速率隨時(shí)間的增長逐漸減小，該階段是混凝土由瞬時(shí)彈性階段向徐變變形轉(zhuǎn)化的過渡階段，稱為徐變減速階段；在第2階段，徐變速率隨時(shí)間的增加變化很小，徐變曲線接近直線，稱之為穩(wěn)定徐變階段，混凝土內(nèi)部的微裂縫在該階段開始萌生與擴(kuò)展；到了第3階段，微裂縫得到進(jìn)一步擴(kuò)展并貫通為宏觀裂紋，該階段中的徐變速率隨時(shí)間的增加不斷增大，并最終導(dǎo)致材料破壞，稱之為徐變加速階段?；炷恋氖湛s和徐變密不可分，兩者同時(shí)對結(jié)構(gòu)的長期變形產(chǎn)生影響，不能把兩者完全孤立開。收縮和徐變作用機(jī)理不同，收縮是不依賴于荷載的一種變形，而徐變是依賴于荷載的一種變形，此收縮和徐變要根據(jù)其影響機(jī)制正確對待?；炷恋氖湛s和徐變對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的變形影響較大，尤其是收縮會(huì)引起比較大的附加變形。 風(fēng)載影響 本工程塔體高度將達(dá)+432米，受到風(fēng)力、日照、溫差等多種動(dòng)態(tài)作用的影響，核心筒頂部處于偏擺運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。根據(jù)類似工程的監(jiān)測研究表明，塔心在一個(gè)白天的位移軌跡，是一個(gè)未閉合的近似橢圓形，預(yù)測廣州西塔核心筒頂部施工期間的擺幅可能會(huì)大于15厘米。其中越到頂部，風(fēng)力對結(jié)構(gòu)的影響越大。 高層建筑的主要荷載為水平荷載，風(fēng)荷載是建筑的設(shè)計(jì)荷載之一,也是高層建筑,高聳建筑的主要荷載之一。風(fēng)速的脈動(dòng)以及橫向風(fēng)渦流的頻繁將引起結(jié)構(gòu)順向風(fēng)和橫向風(fēng)振動(dòng)，甚至產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)耦合振動(dòng)，失穩(wěn)，弛振及顫振。當(dāng)結(jié)構(gòu)的自振周期與風(fēng)振周期接近一致時(shí)，有可能使建筑倒塌。歷史上因?yàn)轱L(fēng)振造成的工程結(jié)構(gòu)坍塌事故實(shí)有發(fā)生。美國塔科馬港灣上的第一座塔科馬橋就是在竣工四個(gè)月后的1940年11月7日毀于68千米/小時(shí)的風(fēng)振。同地震作用相比，風(fēng)力作用極其頻繁且持續(xù)時(shí)間比較長，因此風(fēng)力的影響比地震大的多。高層建筑對風(fēng)的動(dòng)力作用比較敏感，建筑物越柔，自振周期越長，風(fēng)的動(dòng)力作用也就越顯著。如果在強(qiáng)風(fēng)作用下產(chǎn)生過大的水平位移和振幅，會(huì)使建筑物產(chǎn)生一定的損害或者由于風(fēng)振引起構(gòu)件的疲勞破壞。為了使高層建筑在風(fēng)力作用下不會(huì)發(fā)生倒塌，結(jié)構(gòu)開裂和過大的殘余變形，就必須研究高層建筑在風(fēng)振作用下的變形情況，進(jìn)而采取合理的風(fēng)振控制措施。因此研究風(fēng)對工程結(jié)構(gòu)的作用規(guī)律具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。高層建筑風(fēng)振變形的研究主要是研究風(fēng)振對高層建筑物傾斜，水平位移，豎向變形，不同層面間的扭轉(zhuǎn)變形。風(fēng)振測量的方法，常用的是風(fēng)洞模擬法和現(xiàn)場直接測量法。為了掌握風(fēng)振作用下高層建筑物的豎向變形和不同層面的扭轉(zhuǎn)變形，我們可以采用現(xiàn)場直接測量的方法，根據(jù)試驗(yàn)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以對高層建筑在風(fēng)振作用下的變形規(guī)律進(jìn)行初步的總結(jié)，并且在有條件的情況下，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，定性定量地分析風(fēng)振對高層建筑產(chǎn)生的影響。受風(fēng)載影響，西塔外筒鋼結(jié)構(gòu)和核心筒部分?jǐn)[動(dòng)比較大，為了盡量減少風(fēng)載對筒體結(jié)構(gòu)變形的影響，我們每12層設(shè)置一個(gè)測量轉(zhuǎn)化層，并且定周期復(fù)核，防止誤差累積。具體操作步驟參見工程測量部分主塔樓垂直度控制部分。通過精確的定位，完全可以將風(fēng)載的影響控制在容許范圍內(nèi)。 日照影響由于日照的影響，混凝土構(gòu)件和鋼構(gòu)件背面和正面受到的陽光照射不一樣，產(chǎn)生的溫差導(dǎo)致構(gòu)件發(fā)生變形。溫度變化時(shí)，若結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件變形受到約束，那么構(gòu)件的膨脹、收縮不能自由發(fā)生，結(jié)構(gòu)構(gòu)件就有內(nèi)力，稱為溫度內(nèi)力。對于一般的低層建筑物．溫度變形和溫度內(nèi)力很小，可忽略。但隨著建筑物高度增高、溫度內(nèi)力也越來越大。日照變形觀測應(yīng)在高聳建筑物或單柱（獨(dú)立高柱）受強(qiáng)陽光照射或輻射的過程中進(jìn)行，應(yīng)測定建筑物或單柱上部由于向陽面與背陽面溫差引起的偏移量及其變化規(guī)律。日照變形觀測可根據(jù)不同觀測條件與要求選用下列方法： 1 當(dāng)建筑物內(nèi)部具有豎向通視條
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