結構溫度效應2021/8/231精品PPT模板基準溫度場T0(x,y,z)基準溫度場的定義： 在不考慮任何荷載的情況下，結構在某溫度場T0(x,y,z)作用下處于自平衡狀態，如果結構的當前構型與其初始設計構型完全相同(點點重合)，則稱T0(x,y,z)為該結構的基準溫度場。結構在基準溫度場作用下：1）相對于初始構型沒有任何變形；2）所有構件均不產生內力或應力。基準溫度場在理論上是存在且唯一的2021/8/232精品PPT模板基準溫度場T0(x,y,z)對于混凝土結構，其基準溫度場T0(x,y,z)可以近似取為混凝土的終凝溫度場。對于鋼結構，如果在建造期間不產生裝配應力，或者即便有裝配應力但在本次分析中不考慮，則結構建造期的溫度場即可取為基準溫度場。2021/8/233精品PPT模板基準溫度場T0(x,y,z)如果鋼結構中存在顯著的裝配誤差、裝配應力，并需要用等效溫差場進行模擬，則在確定基準溫度場時，應計入裝配誤差的影響。比如一根初始設計長度為L的鋼桿件，因為制造誤差，實際長度為L+ΔL，換算成等效基準溫度的增量為：

或者說，為考慮此裝配應力，基準溫度還應疊加上該溫度增量2021/8/234精品PPT模板基準溫度場T0(x,y,z)對于鋼-砼混合結構，鋼結構部分和混凝土結構部分的基準溫度場分別按照鋼結構和混凝土結構確定。2021/8/235精品PPT模板溫差場外部外部外部內部內部2021/8/236精品PPT模板溫差場外圍梁、柱、墻溫差2021/8/237精品PPT模板溫差場頂層屋面梁、板溫差2021/8/238精品PPT模板溫差場結構內部構件溫差2021/8/239精品PPT模板砼收縮的當量溫差場砼在齡期t的收縮應變砼收縮的當量溫差場

2021/8/2310精品PPT模板溫度應力調整及組合因溫度應力分析采用的是瞬態彈性方法1）為考慮砼的徐變應力松弛

砼構件的溫度內力可以乘以折減系數0.3

鋼構件不折減2021/8/2311精品PPT模板溫度應力調整及組合2）為考慮砼構件裂縫引起的剛度退化砼構件的剛度可以乘以折減系數0.85鋼構件不折減

2021/8/2312精品PPT模板溫度應力調整及組合溫度效應的組合貢獻正常組合的附加項：2021/8/2313精品PPT模板溫度梯度所謂溫度梯度，指的是溫度場在構件截面方向的變化率。它在數值上等于構件內外（對柱）或者上下（對梁、板）表面的溫差與截面高度（或厚度）的比值。溫度梯度產生局部的附加彎矩，結構的頂層及外周構件往往存在明顯的溫度梯度。2021/8/2314精品PPT模板溫差對結構的豎向錯動效應內外構件的溫差不一致，造成結構的豎向錯動變形一般頂部的若干層連接內筒與邊柱的框架梁，會產生較大的錯動彎矩和剪力底部若干層豎向構件（柱和墻）的軸力會出現明顯的重分配（有的構件軸壓比增大，有的構件軸壓比減小）2021/8/2315精品PPT模板溫差對結構的豎向錯動效應錯動彎矩明顯軸力重分配明顯2021/8/2316精品PPT模板溫差對結構的豎向錯動效應針對溫差引起的豎向錯動效應，在設計上對于頂部幾個樓層的框架梁，配筋應該適當加強；對底部幾個樓層的柱和墻，軸壓比應適當從嚴控制，以避免溫度效應引起的軸壓比超限。可以通過對“外表構件”做好“隔熱”措施，以減小結構的外表構件溫度與結構內部構件溫度的差值。2021/8/2317精品PPT模板溫差對結構的水平伸縮效應由于水平構件（梁、板）的伸縮受到豎向構件（柱或墻）的約束，引發結構的水平伸縮效應。哪里約束強，哪里溫度應力大，這是特點，比如：結構下部樓層的梁、板存在較大的軸拉或者軸壓力，設計時宜考慮偏拉。距離較近的兩個剪力墻筒體之間的連接構件，溫度應力顯著。對均勻的結構平面，平面中部構件的溫度應力顯著引發筒體和框架柱明顯的彎矩和剪力2021/8/2318精品PPT模板溫差對結構的水平伸縮效應強筒體之間的水平構件，溫度應力顯著2021/8/2319精品PPT模板溫差對結構的水平伸縮效應均勻結構平面的中部，溫度應力顯著2021/8/2320精品PPT模板溫差對結構的水平伸縮效應減小水平伸縮效應的措施

1）砼低溫入模，低溫養護，盡量降低砼的終凝溫度

2）設置后澆帶(40m左右)，避開砼收縮應變的高峰發展期，從而有效釋放大部分的收縮應力（最好60d后澆筑后澆帶，不少于30d）

3）通過高濕度養護、減小水灰比和水泥用量、改善水泥和砂石骨料的質量、適當提高配筋率，均可減小砼的收縮應變

4）改善使用環境

2021/8/2321精品PPT模板PMSAP溫度應力分析溫度應力分析是PMSAP程序的一個特色PMSAP具有較為完善的溫度應力分析功能，對多高層建筑中的梁、柱、支撐、剪力墻和樓板，均可計算其溫度內力及變形，并且可以把溫度內力考慮到構件配筋設計中。2021/8/2322精品PPT模板PMSAP溫度應力分析溫度效應對結構的影響在實際工程中經常會遇到，可以按照前面講過的方法在結構設計中定量考慮；但由于準確確定溫差場的困難性，以及混凝土實際存在的收縮徐變、微裂縫發展等復雜情況，很多時候通過在構造上采取措施，來避免溫度應力的不利影響。但即便是構造上的定性的考慮，也需要設計者對結構在溫度作用下產生的變形和內力有一個整體的、趨勢上的把握，以明確結構上溫度應力集中的部位，從而有的放矢的采取措施。2021/8/2323精品PPT模板PMSAP溫度應力分析溫度應力的計算一般包括兩個方面：（1）按照熱傳導理論，根據彈性體的熱學性質、內部熱源、邊界條件、初始條件，計算彈性體內各點在各瞬時的溫度，也即：決定溫度場。在PMSAP中，我們不考慮這個問題，溫度場需要由用戶定義。2021/8/2324精品PPT模板PMSAP溫度應力分析（2）溫度場知道以后，按照熱彈性力學的理論，根據各物質點的溫度變化求解其溫度應力，也即：決定應力場，這是PMSAP要著重解決的問題。2021/8/2325精品PPT模板PMSAP溫度應力分析PMSAP采用有限元法計算溫度應力，構件的溫度變化對結構的變形、內力的影響將等效為某種荷載的影響，或者說，任給一種溫度變化，一定存在一種荷載，二者對結構的變形、內力的影響完全一樣，這種荷載就稱為“等效荷載”。這樣看來，如果能夠將各種構件的溫度變化的等效荷載計算出來，接下來的分析就與通常的分析完全一樣了，所以說溫度應力的分析，關鍵是要把各種構件溫度變化的等效荷載弄清楚。2021/8/2326精品PPT模板PMSAP溫度應力分析一維桿件的溫度等效荷載對一維桿件，首先定義它的局部坐標系，局部系的x軸定義為桿軸,y軸和z軸定義為截面的兩個主慣性軸。瞬時溫度場在局部系中的分布函數可以一般地表達為：T=f(x,y,z)。一般而言，自由桿件在T=f(x,y,z)的作用下將同時發生伸縮和彎曲。在PMSAP中，我們考慮一種最常用的溫度分布：溫度在同一截面上不變化，只沿著桿軸線變化，也即T=g(x),這種溫度分布將使自由桿件只發生伸縮。2021/8/2327精品PPT模板PMSAP溫度應力分析設溫度沿桿軸線性變化：等效荷載2021/8/2328精品PPT模板PMSAP溫度應力分析二維殼元的溫度等效荷載以三角形殼元為例進行說明。設三角殼所在平面為xy面，法線為z軸，同桿件一樣，我們只考慮形如：T=f(x,y)的溫度場，這種溫度場不使自由殼元發生彎曲，只使之發生伸縮。設三角殼的溫度分布為：

其中：是面積坐標，2021/8/2329精品PPT模板PMSAP溫度應力分析等效荷載（等效體力部分）2021/8/2330精品PPT模板PMSAP溫度應力分析等效荷載（等效面力部分）2021/8/2331精品PPT模板PMSAP溫度應力分析步驟1）用PMCAD或者STS-1建立結構模型。2）進入PKPM的“PMSAP”主菜單，然后進入“補充建模”，點取“溫度荷載”菜單，在此定義各個樓層的各節點的溫度變化值。3）執行“接PM生成PMSAP數據”4）進入“參數補充及修改”菜單，點取“參數修改-〉總信息”，按照需要修改“溫度荷載參數”，包括砼構件效應折減系數，溫度荷載組合系數，彈性模量折減系數等。5）執行“結構分析與配筋計算”6）進入“分析結果的圖形顯示”察看計算結果，包括溫度荷載產生的結構變形、構件內力以及考慮了溫度荷載組合的構件配筋結果。2021/8/2332精品PPT模板全樓定義彈性膜2021/8/2333精品PPT模板指定節點溫差2021/8/2334精品PPT模板2021/8/2335精品PPT模板PMSAP溫度應力分析注意事項PMSAP溫度應力分析注意事項：1）所有樓板均應定義成彈性膜2）剪力墻應采用細分模型3）混凝土構件的溫度效應宜指定折減系數,一般取為0.3如果用溫度模擬砼收縮，應作為一個獨立工況，且相應溫度工況的屬性應指定為“砼收縮”5)如果用溫度模擬預應力張拉，也應作為一個獨立工況，且相應溫度工況的屬性應指定為“預應力”2021/8/2336精品PPT模板PMSAP溫度應力分析注意事項6）軟件會自動增加溫度工況的組合。不考慮溫度前n種工況，考慮后變為2n種。用戶可以調節地震、風與溫度組合時的組合系數。7）溫度對“砼梁”產生的軸向拉壓力，pmsap會自動按照偏心受拉或偏心受壓進行截面設計。8）溫度對“砼板”產生的軸向拉力，pmsap會自動按照偏心受拉進行截面設計，但不考慮軸壓力。9）溫度對“砼柱”、“砼墻”和“所有鋼構件”產生的所有內力，pmsap均會自動考慮到截面設計或驗算中。2021/8/2337精品PPT模板PMSAP溫度應力分析注意事項10）pmsap提供的砼彈性模量折減系數，會影響到恒、活、風、地震、溫度等各種工況的計算，可以利用該功能進行構件承載力設計，但注意：不能作為位移控制的依據。2021/8/2338精品PPT模板PMSAP溫度應力分析

溫度引起的梁、柱彎矩圖2021/8/2339精品PPT模板9、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。03-2月-2303-2月-23Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。***2/3/20234:38:34PM11、人總是珍惜為得到。03-2月-23**Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請。***Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。03-2月-2303-2月-23**03February202314、抱最大的希望，作最大的努力。03二月2023**03-2月-2315、一個人炫耀什么，說明他內心缺少什么。。二月23*03-2月-23*03February202316、業余生活要有意義，不要越軌。**2/3/202317、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。***03-2月-23謝謝大家2021/8/2340精品PPT模板9、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。03-2月-2303-2月-23Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。***2/3/20234:38:34PM11、人總是珍惜為得到。03-2月-23**Feb-2303-Feb-2312、