高层建筑混凝土框架结构施工期安全性的三维有限元分析软件

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施工期结构工程事故的屡屡发生给个人、国家造成了巨大的损失,研究结构施工期的安全性问题具有重大的社会意义和经济意义.该文基于时变结构分析理论编制了计算机分析软件,该软件可以用于指导施工单位制定更为合理的施工组织计划,避免出现施工期工程事故,具有重要的意义.施工期混凝土结构中的混凝土承载构件有很多尚处于低龄期,该文通过一系列低龄期混凝土试块的单轴受压试验,研究了低龄期混凝土应力—应变关系中的弹性模量、峰值应力、峰值应变和极限应变的时变表达式,从而推导了低龄期混凝土的应力—应变时变计算式,为研究低龄期混凝土结构的内力分布以及低龄期混凝土构件的抗力发展性能提供了理论基础.针对目前在钢筋混凝土多高层建筑中广泛应用的框架结构体系,该文运用三维有限元梁单元,建立了施工期混凝土框架结构的时变分析模型.模型体现了支撑在施工期临时承载体系中的作用,对代表支撑杆件的两端铰支梁单元通过自由度释放的方法正确计算了支撑单元的单元刚度矩阵.结合低龄期混凝土力学特性,该文采用确定性的分析方法计算了低龄期钢筋混凝土的抗力性能,采用使用期结构承载力计算方法计算钢筋混凝土构件的抗拉压和抗剪切承载力,同时采用截面条分法计算低龄期钢筋混凝土构件的截面偏心受力的承载力,为施工期结构的承载力分析提供了理论基础.基于以上的研究成果,该文采用Microsoft VC++编译系统编制了基于C++程序语言的施工期钢筋混凝土结构安全性分析软件Sarcsic,软件界面友好,使用方便.和现场实测数据的比较表明该文编制的软件具有较好的计算精度,可以用于工程实践.
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