基于ANSYS的地下车库裂缝成因计算分析.pdfVIP

四川建筑科学研究 第39卷 第3期 144 SichuanBuildingScience 2013年 6月 基于 ANSYS的地下车库裂缝成因计算分析 彭建和 ，祝 磊 ’ (1．安徽省 ·淮委水利科学研究院，安徽 蚌埠 230002； 2．安徽省建筑工程质量监督检测站，安徽 合肥 230088) 摘 要：针对地下车库的较为严重的裂缝问题 ，采用国内目前功能较强的ANSYS软件 ，建立地下车库底板一基础 和基础连梁一地基土整体有限元模型，考虑地下水位、膨胀土含水量引起的土体膨胀、土体泊松 比、基础沉降对地下 车库底板的影响，并结合工程检测现状，找出了该工程出现裂缝的原因，为预防其他工程出现类似问题提供成功的 借鉴。 关键词：地下车库 ；裂缝；有限元法 ；地下水；膨胀土 中图分类号：TU443 文献标志码 ：B 文章编号：1008—1933(2013)03—144一o4 弱且还有丰富地下水。地层分布 自上而下依次为： 0 引 言 ①层杂填土；②层粉质粘土；③粘土；④层粘土。 目前，有限单元法、有限差分法等能处理复杂 1．2 结构布置 边界和求解高度非线性问题的数值方法广泛应用于 地下停车场基本形状为圆形，底板下部基础连 水工结构应力应变分析和开裂分析中。近年来，有 梁主要由环向圈梁和径向连梁组成，柱下独立基础 限单元法能较精确地分析混凝土结构从加载到破坏 与基础连梁及底板直接相连。底板厚度除半径大于 的全过程，从而确定结构的开裂荷载和破坏荷载等 57．8m为400IBm外，其余均为300mm。底板及基 重要数据，并能对现有结构受损存在宏观裂缝的情 础和基础连梁结构布置如图1所示 。 况下做性能评估，对裂缝的扩展特性进行描述和预 测 ¨；采用有限元程序 ANSYS对某 电站厂房结构 进行了静力计算，获得了厂房发电机层楼板混凝土 构件应力和位移响应，计算分析了厂房发电机层楼 板开裂的原因 J。鉴此，本文选取大型通用有限元 程序ANSYSL3刮对地下车库在运行条件下的静力进 行分析，求解了地下车库承受运行工况下多种荷载 共同作用时应变、应力和位移的响应，利用混凝土 WillamandWamke开裂准则，计算分析了地下车库 混凝土的开裂程度，为地下车库裂缝成因分析提供 依据 。 1 工程概况 图1 底板及基础和基础连梁结构布置 1．1 场地工程地质条件 工程所在场地地貌单元为丘陵岗地和坳沟，场 2 现场检测 地主要以第四纪晚期更新纪 (Q3)粘土为主，坳沟上 部分有沉积年代较新的粉质粘土层 ，整个覆盖层厚 2．1 裂缝描述 度约为28nl，下覆基岩强风化带厚度约7m。本工 经普查，地下室柱及一层梁未发现裂缝。地下 程所在场地原为农田，并包含一个鱼塘，土层较为软 室墙体裂缝经剥开检查，为墙体表面搪粉层开裂。 底板表面找平层裂缝开展较为普遍，以半径为 44．6 57．8m之间开裂最为严重；裂缝基本呈径 向 收稿 日期：2013-03-20 作者简介：彭建和(1974一)，男，安徽太湖人，硕士，高级工程师，主 或环向分布，且大多开裂于底板的跨中部位；裂缝表 要从事建设工程的检测、安全与事故鉴定等工作。