前言：
這是去年年底開展的一個項目，該工程位于東北地區(qū)，結構119m不設縫，嚴寒地區(qū)+超長結構，因此做了一個溫度荷載的計算。
其實現(xiàn)在溫度應力的計算其實也并沒有一個很詳細的數值計算方法，跟地震效應一樣應該屬于估算范疇（或許我們可以參照“地震藝術”的說法給溫度效應起個“降溫藝術”的名字？），因此這篇文章中我也暫不著重于各種參數的精確計算，僅從概念角度來做一個分析過程的介紹。這個過程中有很多問題并沒有深入研究，這些問題我會作為基本假定和相關思考寫在文章的最后一部分。
本工程中考慮溫度效應的主要思路如下：樓板采用0.25%雙層雙向構造配筋，在Midas中計算樓板的溫度應力，并把溫度應力產生的配筋作為附加筋加入樓板鋼筋中。這是一種比較簡單的解決方案，實際上應該將溫度荷載作為一個工況參與荷載組合來配筋，但這種做法比較繁瑣，在設計周期緊張的情況下不容易考慮的那么周全，而且溫度應力計算其實還是更偏向概念設計的范疇，因此就不做那么深入的研究了。這篇文章中主要關注降溫溫差的計算和Midas軟件中的實現(xiàn)。
老規(guī)矩，先給出計算表格的最終形態(tài)：
第一部分：降溫溫差的計算
1.1降溫溫差的計算方法
在結構降溫中，我們需要計算的降溫溫差ΔT共有兩個部分：
第一部分為結構的環(huán)境ΔT1溫差，這部分的計算我們參考《荷載規(guī)范》中的計算公式計算：
第二部分為混凝土的收縮位移當量，這部分我們先計算T時刻的混凝土收縮位移，再除以線膨脹系數，等效為結構的降溫溫差ΔT2。
由于混凝土收縮位移的計算方法很多，也有眾多學者做了大量的研究，因此我這里只選擇了兩種計算方法進行對比，第一種是王鐵夢教授方法，這一部分參考了中國建筑科學研究院有限公司編著的《結構設計統(tǒng)一技術措施》（2018）中提供的計算方法，第二種是《公路鋼筋砼及預應力砼橋涵設計規(guī)范》（JTG3362-2018）附錄C中的計算方法。
綜上所述，降溫溫差ΔT的計算公式為：
1.2環(huán)境溫差ΔT1
表格中：
合攏溫度——澆筑后澆帶時的溫度，我們認為結構的合攏溫度就是結構的初始溫度
考慮誤差——在計算最高和最低初始平均溫度時的溫度
使用溫度——結構在平時使用時的最低、最高溫度，這里我們按東北地區(qū)冬季集中供暖的18度室溫和夏季有空調時的26度室溫考慮
最大升溫和最大降溫的公式如下：
1.3混凝土收縮當量——王鐵夢教授方法
該計算方法來自中國建筑科學研究院有限公司編著的《結構設計統(tǒng)一技術措施》（2018）
表中：
——計算砼最大收縮應變
的相關參數，基本都是查表得出，具體詳見《統(tǒng)一措施》
需要說明的是M8中，由于地下室墻體單面臨空，因此水力半徑按一半周長計算
——系數M的連乘
——標準狀態(tài)下砼最大收縮應變，取3.24e-4
——砼齡期，隨著時間的增長，混凝土收縮當量會減小，溫度效應會減弱，一般取120天或180天
1.4《公路砼規(guī)》方法
《公路砼規(guī)》附錄C：
計算表格如下：
經過幾組數據的實驗，兩種方法的計算差異還是比較大的，我猜想原因可能是因為道橋和建筑的結構構件形狀尺寸差異較大，而且從公式中修正系數的關注點也不盡相同。不知道哪位工程師對這個問題有所研究？請幫我解惑一下。。
從結果看王鐵夢公式的計算結果更符合直覺，因此我們下面的計算均取該方法的計算結果計算。
1.5各樓層降溫溫差的計算
（20190214勘誤：根據@bali同學提醒，屋頂板的使用溫度應該是（-32+18）/2＝-7度）
按建筑中地下室墻體、地下室頂板、地上樓面板、屋面板分別計算各部分的降溫溫差
表中：
Tsmin——地下墻體考慮地下室無供暖，按室溫4度；地下室頂板考慮4度和室溫18度平均，按11度；屋頂板取室外最低溫度-32度和室溫18度平均，按-25度
配筋率——均按0.25%雙層雙向配筋
構件類型——地下室墻體按單面降溫計算
徐變系數——考慮混凝土的應力松弛，取0.3
剛度退化——考慮混凝土剛度退化，取0.85
第二部分：Midas軟件實現(xiàn)
2.1建模相關
建模是直接導入的，導入過程很復雜
PKPM導YJK，在YJK里改成全樓彈性板6，再導成Midas。。
這樣的好處就在于省的自己在Midas里劃分網格了
2.2溫度荷載工況
2.3溫度荷載輸入
簡單的輸入單元溫度即可，系統(tǒng)溫度是整個工程的升降溫，節(jié)點溫度適用于整個工程不均勻升降溫的情況
地上屋面板
地上樓面板
地下室頂板
地下室外墻
2.4計算結果
位移計算結果：
地下室頂板X方向板單元軸方向應力：
300厚板區(qū)域局部放大：
可以發(fā)現(xiàn)厚板區(qū)應力基本在2~3MPa之間，局部會到3.8MPa左右
180厚板區(qū)域局部放大：
可以發(fā)現(xiàn)薄板區(qū)應力基本在1.5~3MPa之間，局部3.6MPa
2.5溫度鋼筋計算
砼抗拉強度設計值ft=1.43N/mm2，鋼筋抗拉強度設計值fy=360N/mm2
板厚=300mm，板應力=3.0MPa時：
板厚=180mm，板應力=2.6MPa時：
式中：
1.4為溫度荷載組合分項系數
0.6為溫度荷載的組合值系數
As為板的單層溫度鋼筋配筋量
2.6配筋方法
計算出了溫度鋼筋，我們就可以先選好樓板的通長鋼筋，再選擇支座或跨中的附加鋼筋，需要注意的是：
沒有溫度鋼筋的情況下：
有溫度鋼筋的情況下：
編寫配筋表如下：
第三部分：相關思考
1、首先是混凝土收縮當量的計算，前文中已經說明，收縮當量的計算方法有很多，其中王鐵夢教授的方法應該說是比較實用的，但是也有很多研究表示王鐵夢公式計算出的收縮當量比實驗值要小，另外我國的公路砼規(guī)、美國規(guī)范、歐洲規(guī)范、日本規(guī)范也各有各的算法，這些算法中究竟哪個更符合實際情況？作為工程師想要深入研究還是感覺力不從心，就留給科研人員頭疼吧。
2、在計算屋面溫度時，我采用的是室內外溫差取平均的方法，這個方法其實在有外保溫做法的情況下是偏保守了一點，實際情況應該會與這個假定有所不同。
3、在計算地下室外墻的溫度時，我只考慮了臨空面的降溫，臨土面的溫度并未考慮，這是因為我確實沒有找到氣溫和土壤溫度關系的相關資料，我也詢問了一些同學同事，多數表示地下室外墻并沒有考慮環(huán)境溫度的影響，不知道有沒有熟悉這方面的工程師有可以學習的資料。
4、該工程基礎的邊界條件設為全固接，但實際上基礎對地下室外墻的嵌固作用并非完全固定，而是也會有變形發(fā)生，理論上設為彈性連接更為準確，但由于缺乏彈性連接的設置參數，因此還是暫定為全固接，實際情況應該會優(yōu)于現(xiàn)在的計算結果。
