第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年 青岛华润万象城超长结构温度变形问题的 研究 井彦青，李强，李建峰，韩娜娜² （1.青岛腾运设计事务限公司，青岛26600：2.青岛酒店管理职业技术学院，青岛266100） 摘要：青岛华润万象城是目前华润集团在国内开发的最大商业综合体建筑，其建筑平面为L形， 主体结构纵向长边长度达300多米，未设置温度伸缩缝，仅在与L形短边相连的部位用防震缝 分开.
本文建立了华润万象的有限元模型，分析了结构在温度作用下的温度应力及整体的变形 规律，并对实际结构收缩变形进行了测量验证，提出了控制温度应力及变形的加强措施，根据 实测和计算的变形量对精装和机电提出建议，为类似超长结构的设计提供了宝责的参考价值.
关键词：超长框架结构，温度变形，温度应力，伸缩缝，有限元分析 1引言 《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ-2010中规定，框架结构伸缩缝设置的最大间距 为55米，否则应该采用有效的措施来控制温度变形的影响，温度伸缩缝的设置一定程度上 会影响建筑的使用功能，所以超长结构在新建的商业综合体中越来越多.
元模型，分析了该结构在温度作用下各个区域的温度应力变化，及结构整体的变形规律，根 据应力的变化提出了设计万象城时应采取的结构加强措施，同结合结构整体变形对建筑装 修及设备的安装提供了相关建议.
2工程概况 青岛华润万象城是华润（山东）有限公司投资兴建的青岛华润中心的商业部分，总占地 面积58625m²，总建筑面积约489533m²，如图1所示为青岛华润万象城总体规划平面图.
万象城项目的地下室为一个整体，地面以下3层，带一个夹层：地面以上购物中心为L型 平面，两个塔楼位于L型平面的短边.
购物中心地面以上7层，屋面高度为46m：写字楼 地面以上41层，屋面高度为183.2m，最高点高度为195.8m：公寓楼地面以上36层，屋面 高度为135.19m，最高点高度为143.19m.1 作者简介：井应青（1962-），男，学士，高级工程师
第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年 图1青岛华润万象城总体规划平面图 通过防震缝，将整个地面以上结构分成两个部分：第一部分为购物中心L型平面的长 边，外包尺寸约为305m×173m，属超长体型建筑，中间不设置任何伸缩缝：第二部分为购 物中心L型平面的短边，为7层裙房上带两个塔楼组成的大底盘双塔楼结构，裙房外包尺 寸约为78m×127m，图2所示为万象城平面防震缝布置图.
5 图2万象城平面防震缝布置图 3温度变形及温度应力计算结果分析 华润万象城结构在L形交界处设立了防震缝，以防震缝为界分别建立了华润万象城商 业L形平面长边模型及L形平面短边模型如图3所示.
由于结构L形长边长度有300多米， 且中间未设置伸缩缝，因此此部分的温度应力及温度变形为本文的主要研究对象.
图3a万象城L形平面长边模型
第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年 图3b万象城1形平面短边模型 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012规定青岛气温的最低温度为-9°，最高温度为 33°.
按照规范的规定，本文对华润万象城有限元模型施加温度荷载作用，取该结构L3层 为典型结构平面，得到典型平面的温度应力作用及结构在温度作用下的变形如图4所示， 温度应力值如图5所示.
图4a温度为正温差时变形绝对值云图 900801 图b温度为负温差时变形绝对值云图
第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年 图5典型平面温度拉应力值 从变形云图及应力云图中可以看出，当楼层出现整体负温差时，梁板构件产生收缩变 形，而结构的竖向构件对梁板水平构件形成水平约束，使梁板水平构件产生较大的拉力，同 时竖向构件受到相应的水平剪力作用.
当楼层出现整体正温差时，梁板水平构件产生的主要 是压应力.
因为混凝土结构楼板受到压应力时由楼板混凝土自动消耗，而受到拉应力时应当 增加配筋来抵消拉应力大小，以避免结构产生裂缝.
从万象城的变形云图中可以看出，变形与局部刚度有关，局部刚度较小的部位变形局 部较大.
但是结构的整体变形以近似中心线为中轴线，在温度作用下整体上近似的对称收 缩和伸张，最大变形量为50mm左右.
变形大的地方对应的拉应力必然较大，万象城典型 平面的温度拉应力最大值值0.4MPa左右，应至少采用采用8@200双层双向配筋才可抵抗 负温差产生的拉应力.
由于温度应力的影响，该结构的板配筋应尽量采用双层双向配筋， 局部不足处附加配筋的方式，而不是仅仅采用分离式配筋的方式.
4温度变形现场实测结果分析 为验证模型的正确行，取模型防震缝处A点为观测点（图5），该处处于L形长边端点， 变形较大，且该处与万象城L形结构平面短边用设缝用双柱分开.
缝两侧柱断面大小相同 位置相平，缝两侧柱的施工时间也是同时，根据结构主体完成后季节温度的变化，通过测 量双柱相对位移，再与模型计算结果相对比即可验证模型的可靠性.
图7观测点A两柱相对位移图 实地测量观测点A处的实际变形情况：A处在施工时为青岛夏季以混凝土入模时的温 度为基准温度为28度.
实地测量时间为青岛冬季，环境温度为-1度.
温差为29度.
实际 测量得到该观测点两柱的相对位移为46mm（图7）.
将该温差施加到华润万象城L形平面
第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年 上计算结果得到A处观测点的相对位移为41mm，计算结果与实测结果基本相同可以判断 模型及计算结果的可靠性.
5结语 本文建立了华润万象城整体模型并进行了分析计算并进行了实测，验证了模型的可靠 性.
模型分析结果得到华润万象城整体变形规律及温度应力云图，提出了采用双层双向配 筋，设置温度伸缩缝和跳仓法施工控制温度应力及变形的设计手段及施工控制措施.
虽然温度作用对局部的温度变形影响不大，但是对于超长结构而言水平变形积累值将 影响一些高精度尺寸构件的安装使用，例如电梯轨道等的安装，竖向管道的安装等等.
另 外水平变形大小在建筑装修过程中也应予以考虑.
如果装修过程中未考虑温度变形作用， 结构经过夏冬的温差作用产生的温度变形有可能会破坏建筑室内及室外的装修效果.
对伸 缩缝两侧建筑装修和机电安装要特别引起重视，此处的建筑装修和机电安装时间要在整个 建筑外墙和屋顶保温后且施工时温度尽量与建筑使用时的温度相近，缝两侧双柱包成一个 大柱子时不能有刚性连接，两柱间能有稍许自由转动空间.
穿缝两侧的机电管线也要保证 稍许自由活动空间，缝两侧固定管线的支架，只能一侧固定，另侧滑动，不可做成两侧都 固定.
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