非线性温差下混凝土结构温度应力分析及影响

"这篇论文是2010年发表在《同济大学学报(自然科学版)》第38卷第7期上的，作者是王伟、苏小卒和赵勇，主要研究非线性温差对混凝土结构温度应力的影响。文章通过松弛法和杆件截面分析的网格法，结合Ansys软件的二次开发，考虑了截面配筋和开裂因素，提出了分析空间结构的方法。研究以上海铁路南站为例，现场测量了环形框架梁的温度场分布，据此提出温度梯度的简化计算公式，并应用于主站房的温度应力分析。结果显示，日照辐射温度对混凝土结构的温度应力影响显著。关键词包括：钢筋混凝土结构、温度应力、非线性温差、开裂。" 本文是自然科学领域的学术论文，主要关注混凝土结构在非线性温度变化下的温度应力问题。混凝土结构在环境温度变化时会因热胀冷缩产生应力，而当温度梯度非线性时，这种应力会变得更为复杂。研究者采用了基于松弛法的分析策略，这是一种解决热应力问题的有效方法，它通过迭代逐步求解结构内部的应力状态。同时，他们结合了杆件截面分析的网格法，能够更精确地描述混凝土截面的温度效应。 Ansys是一款强大的有限元分析软件，其用户编程功能允许研究人员根据需求定制分析流程。在本研究中，Ansys被用于模拟和分析温度变化对结构的影响，同时也考虑了配筋和可能的开裂现象，这些因素都对结构的稳定性至关重要。现场温度场的测量数据为理论分析提供了实际依据，使计算结果更加可靠。 通过分析上海铁路南站的实际案例，研究人员发现日照辐射导致的温度变化对混凝土结构的温度应力有着显著影响。这意味着在设计和维护大型混凝土建筑时，必须充分考虑日光照射导致的温度梯度变化，以避免潜在的结构损伤和性能下降。 这篇论文为理解和解决混凝土结构在非均匀温度环境下的应力问题提供了新的理论和方法，对于建筑和土木工程领域的设计和施工具有重要的参考价值。通过实测数据与理论模型的结合，论文不仅揭示了日照辐射对混凝土结构的具体影响，也为未来类似工程提供了计算和分析的工具。