文档介绍：张丽丁以兵
安徽工业大学
工程结构荷载与设计方法(其他作用)
Chapter 6
温度作用
温度变化引起材料自由膨胀、收缩
材料的变形受到其它构件的约束→内力、变形及位移
静定结构: 温度的变化不引起内力、但引起变形和位移
超静定结构: 温度的变化引起内力、变形和位移
t(0C)升高
l
l=t  l
温度应力计算
设杆件上边缘温度升高t10,下边缘升高t20,且t10<t20 ,并沿杆件截面厚度为线性。
杆件的轴线温度: t0=(h1t2+h2t1)/h
杆件上、下边缘温度差: t=t2-t1
温度变化时,引起轴向应变和曲率,不引起剪切变形
=  t 0
=d/ds= [(t2-t1 )ds/h]/ds= t /h
截面上引起的弯矩
M=EI =EI t /h
ds
t1ds
h
h1
h2
d
ds
t2ds
温度作用
常用超静定结构温度内力
(1)两端固定梁
t10
t20
(t10 t20)
M=EIt/h(温度低一侧受拉)
(2)一端固定一端简支梁
t10

t20
(t10 t20) M=3EIt/2h (温度低一侧受拉)
温度作用
(3)圆形水池壁内力计算
壁面温差(t)-池内水温与池外土温之差
中面温差(t0)-水池施工期间混凝土浇筑毕时的温度与使用期间的季节最高或最低温度之差
壁面温差(t)圆形水池壁内力计算
两端固定圆形水池壁在壁面温差( t )作用下产生纯弯温度应力
环向弯矩M=径向弯矩 Mx=D(1+) t /h
D—池壁弯曲抗弯刚度,
D=Ech3/12(1-  2)
h
R
壁面温差t
温度作用
中面温差(t0)作用下圆形水池壁内力计算(思考?)
h
pT
pT
虚拟荷载 pT=Ec h t0 /R
h
pT
pT
t0<0
t0>0
温度作用
变形作用
变形—指外界因素的影响使结构被迫发生变形
地基变形→结构支座位移
混凝土徐变、收缩受内部或外部约束→结构内力重分布
地层对地下结构产生反作用力→地层弹性抗力
制造误差等
变形作用效应
静定结构:
支座移动、材料收缩、制造误差等使结构发生的变形不引起内力、但引起变形和位移
超静定结构:
支座移动、材料收缩、制造误差等使结构发生的变形引起内力、变形和位移
变形作用计算—按力学基本原理求解
Ml=6EI /l 2
Mr=2EI /l


Mr=6EI /l 2
Ml=4EI /l


Ml=3EI /l 2
Ml=3EI /l
变形作用
爆炸作用
爆炸概念
足够快、足够强的能量释放所产生的人们能够听见的空气冲击压力
(包括:核爆炸、普通炸药爆炸、油罐、煤气等的爆炸)
(非核)爆炸的特点
空气冲击波的作用时间很短、传播过程中强度迅速减小
爆炸冲击波对地下结构物的作用—自学
爆炸荷载的计算(爆炸冲击波对地面结构物的作用)
爆心
高压波
顶盖
前墙
背墙
爆炸发生时反应区内瞬时形成极高的压力与周围未扰动的空气处于极端的不平衡状态
高压波从爆心向外运动,强烈挤压邻近空气并不断向外扩展的压缩空气层
冲击地面建筑物(前墙承受压力;背墙、顶盖和侧墙承受吸力)
爆炸作用