施工期现浇钢筋混凝土结构的受力特性
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摘要：在施工期间，正确的认识混凝土的结构受力特点可以更好的进行建筑的施工，本文针对于现浇混凝土的结构受力特性进行了探讨。
关键词：现浇混凝土 受力特性
概述：
施工期现浇钢筋混凝土结构，新浇筑的楼层混凝土结构的重力荷载和施工活荷载通常由模板系统支撑模板支撑，又将荷载传给先前浇好的数层楼板上。由于施工周期短，这些承担施工荷载的楼板混凝土仍处于养护期，构件的强度还在发展刚度也在变化。而这些承载楼层承担的施工荷载有时会达到甚至超过成熟混凝土结构正常使用状态所承担的设计荷载。由此，造成现浇混凝土结构质量事故增加，严重的会使模板支撑临时结构以及现浇混凝土结构垮塌。施工期现浇钢筋混凝土结构的高事故率，既反映了工程系统失效的客观规律―制造和老化阶段失效概率高，正常使用阶段失效概率低，也表明现行设计理论和方法对施工阶段现浇混凝土结构安全性分析还不够完善。研究高层建筑混凝土结构施工期的受力特性，对于施工阶段建筑结构短暂状况设计验算，控制施工期建筑倒塌事故和质量事故，具有重大的理论与现实意义。
一、弹性支撑连续梁分析模型
（一）基本假定
为分析现浇混凝土结构施工时变结构体系，可以假设一下几个方面：1) 临时支撑与上层模板和下层楼板间的连接视为铰接；2) 拆模时支撑一次性拆除不考虑支撑拆除次序对结构的影响；3) 不考虑混凝土的收缩和徐变，混凝土结构和模板支撑均为线弹性结构；4) 基础刚性。
（二）物理模型
施工时变结构体系中模板支架和早龄期混凝土楼板，作为弹性材料，施工期承担施工荷载的早龄期混凝土楼板，是弹性支撑上的连续板。在现浇混凝土结构和模板支撑系统组成的时变结构体系中，上层混凝土结构是以下层模板支撑和现浇混凝土结构为弹性支座的连续板，弹性支撑的刚度是混凝土板下的模板支撑和支撑楼板的刚度，由此将施工时变结构体系模拟成一组弹性支撑连续板。
二、现浇钢筋混凝土结构的受力特性
施工期间，现浇混凝土结构是时变结构各楼层承担的最大施工荷载受施工方案、楼层位置影响。
弹性特征值对楼层承担的施工荷载的影响，为便于比较，选择三层模板支撑7天施工周期的施工方案进行施工期，多高层现浇钢筋混凝土结构受力特性分析。观察各楼层最大施工荷载的变化规律可以知道底层模板支撑拆除时间，为顶层楼板混凝土浇注后第一天弹性特征值的四种时变结构体系，各楼层承担的最大施工荷载沿楼层的变化规律。第一层楼层承担的最大施工荷载最小，随后的楼层承担的施工荷载增大弹性特征值较小的时变结构。第二层达到最大而弹性特征值较大的时变结构，第三层达到最大，其后各楼层承担的施工荷载呈现波峰波谷，间隔波动波动幅度逐渐减小，并逐渐趋于稳定。弹性特征值较大的时变结构，各楼层承担的施工荷载波动幅度大，而弹性特征值较小的时变结构，各楼层承担的施工荷载波动幅度小。特性特征值较小的时变结构体系各楼层承担的施工荷载大于特性特征值较大的时变结构体系各楼层承担的施工荷载。特性特征值对承担较小施工荷载的楼层影响较大。
三、现浇钢筋混凝土结构的受力性能分析
施工期现浇钢筋混凝土结构是材料性能、结构形状、空间位置均随时间变化的时变结构，它与模板支撑系统组成施工时变结构体系承担施工荷载，通过模拟一组弹性支撑连续梁建立了施工时变结构体系，可以去分析的弹性支撑连续梁模型CBSS，基于该模型对施工期现浇钢筋混凝土结构的受力性能进行了分析，可以得到下面的结论：1) 给出了施工时变结构体系弹性特征值的概念、定义，楼板刚度与模板支撑的刚度比，为施工时变结构体系的弹性特征值，建立了包含弹性特征值参数的施工时变结构体系分析的弹性支撑连续梁模型CBSS；2) 施工期现浇钢筋混凝土结构，在确定的施工方案情况下，所有楼层中承担最大施工荷载的楼层的位置随施工时变结构体系的弹性特征值大小而变，当施工时变结构的弹性特征值S大于250时，该楼层为模板支撑设置层数；当施工时变结构的弹性特征值S小于250时，所有楼层中承担最大施工荷载的楼层位置提前；3) 施工期现浇混凝土结构各楼层承担的最大施工荷载呈现沿楼层逐渐衰减波动的特征，波幅逐渐减小，最后趋于稳定，所有楼层中最大施工荷载量值随施工时变结构体系的弹性特征值变化，弹性特征值小时，最大施工荷载比率大，弹性特征值大时，最大施工荷载比率小；4) 拆模时间明显地影响楼层承担的最大施工荷载的量值，拆模时间短，楼层承担的施工荷载比率增大，拆模时间延长，楼层承担的施工荷载比率减小，施工期现浇混凝土结构，不可避免受环境温度早期混凝土材料收缩和徐变的影响，有待进一步研究。
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