近年来,为满足建筑使用功能要求,平面尺寸超长、超大的建筑如雨后春笋般涌现。其中不乏有大量超出现行规范规定(钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距要求)的超长RC框架结构出现。加之近年来气候受全球变暖影响较大,几十年一遇极端气候频繁出现,复杂的温变效应对结构的影响日趋严重,通常的抗裂构造措施已不能满足设计要求。目前我国对超长RC框架结构存在工程实践领先于设计理论现象,缺乏系统的理论计算方法。以往对结构温度效应计算分析通常把结构假定为弹性,无法准确考虑结构使用过程中受温度作用开裂、塑性发展后造成结构刚度退化而释放部分约束的情况,仅通过对温差或计算结果进行修正的方法逼近实际;同时,弹性的计算方法往往在结构计算单元内不考虑钢筋而等效其部分作用,与工程实际情况存在一定差异,导致计算分析结果精度受到一定影响。为此,本文针对超长RC框架结构温度效应开展了非线性分析研究,主要如下:(1)综合众多研究成果,分析了国内外对温度效应的研究方法。针对超长RC框架结构温度效应非线性分析,分别给出了钢筋和混凝土的计算温差确定方法;同时,提出温度效应评估不应仅仅只考虑温度作用,而应考虑温度作用与恒载、活载等其他荷载组合的非线性效应,从而使结构的温度效应评估更为合理准确。(2)提出基于三维实体退化虚拟层合单元理论基础的温度效应有限元分析方法。该方法可在模型实体单元内分层或块(混凝土和钢筋)设置温度梯度,处理由内外温差作用产生的温度梯度问题,温度梯度效应分析不需引入平截面假定;该方法能同时考虑材料非线性和几何非线性,并可按实际情况真实模拟钢筋,其能较好地分析结构在使用过程中受温度作用开裂、塑性发展等的非线性效应。本文通过排架结构温度效应分析算例的对比研究,验证了该分析方法的可行性和可靠性。(3)运用三维实体退化虚拟层合单元非线性有限元程序,在计算单元内考虑钢筋与混凝土线膨胀系数的差异带来的不均匀膨胀(收缩),探究了在梁板构件中不同配筋率所致的不同程度内约束,对构件温度效应的影响。这可为钢筋混凝土结构计算温度效应时,对钢筋作用影响机理研究提供参考。(4)结合上述研究,以我国南方某超长RC框架结构厂房工程实例为研究对象,分别计算了结构受整体温差和内外温差的组合效应(含恒载、活载等),通过结构整体变形与裂缝发展分布情况反映温度效应对结构的影响程度,对超长RC框架结构抗裂设计提出了相关建议。本文研究成果对完善超长RC框架结构温度效应理论研究与裂缝控制提供参考。