有限元法研究现浇钢筋混凝土空心无梁楼盖的力学性能

通过对竖向均布荷载作用下的现浇钢筋混凝土空心无梁楼盖进行弹塑性计算,得到了它的开裂荷载和极限承载力,分析了它的变形特征和挠度分布规律,描述了裂缝的形成、发展和破坏模式。同时给出了空心板中点的荷载-挠度曲线图,并分析了不同荷载阶段的挠度变化特点。通过改变管端净距、暗扁梁宽度及管径大小,得出管端净距宜为管长的1/6且不应小于80mm,管间净距不应小于50mm,暗扁梁宽度宜为空心板跨度的1/13~1/16,并提出一些设计建议。     

现浇盒状内模空心楼盖的直接设计法

为研究直接设计法对盒状内模空心楼盖的适用性,以典型的四角柱支撑盒状内模空心楼盖为分析对象,在校核分析模型后,用ABAQUS软件完成了224个算例分析。考察了具有相同参数的空心楼盖和对照实心楼盖的截面弯矩分布的异同,进而分析了空心率、板格边比、柱跨比、梁板相对抗弯刚度比和边梁抗扭刚度比等5个因数对空心楼盖弯矩分布的影响,得到了内板格和端板格各弯矩控制截面的一次弯矩分配系数以及各控制截面内柱上板带板、跨中板带和柱上板带梁的二次弯矩分配系数,并与规范建议的直接设计法系数做了对比。分析结果表明:空心楼盖与实心楼盖在边计算单元和中计算单元间以及各计算单元内的弯矩分布规律类似,差异主要体现在跨中正弯矩的分配上;当板格边比不大于1以及柱跨比不大于0.2时,柱(或柱帽)的尺寸效应对截面弯矩一次分配的影响可以忽略;规范中直接设计法的分配系数与计算值在部分截面有较大差距,需对柱上板带负弯矩、柱上板带正弯矩、柱上板带梁的弯矩分配做相应调整。根据分析结果,文章最终提出了直接设计法一次弯矩分配系数表和二次弯矩分配系数表供研究和设计应用。     

预应力现浇混凝土管式空心楼盖承载性能试验研究

为研究无黏结预应力现浇混凝土管式空心楼盖的受力性能,制作了一个1/4缩尺比例的无黏结预应力现浇混凝土管式空心板柱结构试验模型,通过在试验模型管式空心楼盖上施加竖向均布荷载的试验表明,该楼盖结构具有一定的承载能力,在荷载作用下各区格板发生竖向位移后,表现形状为"碗形",最大挠度发生在管式空心楼盖各区格板的跨中。有限元计算分析结果进一步说明,无黏结预应力现浇混凝土管式空心楼盖由于空心管的平行布置而呈现正交各向异性,在平行布管方向,楼板的连续性遭到破坏,楼板刚度削弱程度较大。在平行布管方向和垂直布管方向,无黏结预应力管式空心楼盖的变形仍可按连续板跨考虑。     

现浇混凝土空心楼盖的应用分析

针对现浇钢筋混凝土空心板无梁楼盖进行了简要介绍,阐述了空心板无梁楼盖的受力机理,通过其受力分析,指出现浇混凝土空心楼板受力性能符合双向板受力理论,应根据受力情况合理确定配筋方式,并在柱帽设计时进行受剪计算。     

现浇混凝土圆管式空心楼板的连续化分析

采用连续化分析法与有限元模型计算相结合的研究手段,提出了圆管式空心板连续化模型的基本假定;推导了顺管向两端支承的圆管式横向空心板在竖向均布荷载下的连续化方程,并对其进行了求解。最后,推导了其整体等效抗弯刚度,为四边支承圆管式空心楼盖的连续化分析提供了重要的条件。     

蜂巢芯空心楼盖足尺试验研究及有限元分析

为准确掌握新型蜂巢芯空心楼盖的结构性能,进行了足尺九柱四区格蜂巢芯空心楼盖的破坏性静力加载试验研究。分区格进行了5种工况的加载试验,得到了楼盖结构的荷载-挠度曲线,测定了楼盖的整体极限承载能力。试验结果表明,蜂巢芯空心楼盖裂缝出现和分布情况与一般的实心板无梁楼盖基本相同,变形能力也与实心板楼盖类似。利用ANSYS软件对蜂巢芯空心楼盖在均布荷载下的受力进行了非线性有限元分析,并进行了计算开裂荷载、破坏荷载及荷载-挠度曲线和实测值的对比,结果表明两者吻合良好。     

GBF空心楼盖在大跨度结构中的施工技术

靖江上海城主商场建筑面积78950m2,框架剪力墙结构,主体3层,局部4层,柱网尺寸9000m m×9000m m,采用现浇G BF现浇混凝土空心无梁楼盖技术。该工程设计板厚370m m,G BF管直径250m m。1G B F管无梁空心楼盖技术G BF高强复合薄壁管无梁楼盖技术突破了传统建筑结构模式,实现了现浇混凝土楼板空心、无梁、无柱帽现浇钢筋混凝土楼盖结构中,采用埋芯(非抽芯)成孔工艺。在楼盖内按设计要求,设置圆形、方形、梯形、异形G BF高强复合薄壁管(盒),然后浇筑混凝土(图1、2),从而形成类似无数小工字梁(单向、双向)受力的现浇多孔空心板或以隐密肋形式…     

钢筋混凝土圆管式空心板塑性内力重分布试验研究

圆管式空心板是一种使用GBF系列高强薄壁管作为永久性内模的空心板。通过试验对两种不同布管方式的圆管式空心板进行了塑性内力重分布性能研究。其中一种试验板为将GBF高强薄壁管平行跨径方向布置的顺管向板,另一种为将GBF高强薄壁管垂直跨径方向布置的横管向板。研究表明:圆管式空心板具有良好的内力重分布性能;顺管向板至少在30.7%的弯矩调幅幅度下均满足承载能力要求和正常使用要求;横管向板至少在27%的调幅幅度下满足承载能力要求和正常使用要求。并且,圆管式空心板受弯时的截面弯矩-曲率关系近似地符合二折线本构模型。     

现浇混凝土空心楼盖的试验研究

进行了布置筒芯的6m×6m现浇混凝土空心楼盖的试验研究,得到了竖向均布荷载作用下空心楼盖的裂缝发展规律、破坏形态、荷载-挠度关系和极限承载力。结果表明,单向布置筒芯的空心楼盖具有明显的双向受力性质,布置筒芯的现浇混凝土空心楼盖具有良好的变形性能和较高的承载能力。     

无梁楼盖坍塌原因分析与对策

通过研究比对我国近几年来无梁楼盖坍塌事故,分析了无梁楼盖坍塌原因,总结了预防对策。在设计方面,比较了各国规范对无梁楼盖体系柱帽抗冲切承载力的计算方法,指出了柱帽顶部处于弯剪应力叠加的不利区域,并可能受不平衡弯矩的影响;在施工方面,柱帽处可能存在混凝土二次浇筑和振捣不密实问题,以及板顶堆土施工荷载问题。提出了建设、设计、施工等单位的应对策略,并提出无梁楼盖体系可以选用上翻式柱帽,以有效减小弯剪应力共同作用。     

考虑梁板相互作用的现浇混凝土肋梁楼盖静力试验与理论分析

为研究现浇混凝土双向板肋梁楼盖梁板的相互作用,对柱支承混凝土双向板肋梁楼盖中的中区格板和边区格板模型进行了竖向加载试验,观测了这两种区格板模型中板、梁及柱的裂缝发展及破坏过程;分析了梁、板的荷载-挠度曲线以及板、梁和柱的荷载-钢筋应变曲线;采用线弹性理论、塑性理论和等效框架法分别计算了板控制截面的弯矩值并与试验值进行比较。根据试验与分析,对楼盖结构中梁与板的相互作用进行了分析。结果表明：这两种区格板肋梁楼盖模型均发生梁 板破坏模式;按线弹性理论和塑性理论（板破坏模式,不考虑梁板相互作用）所得板控制截面弯矩值与试验值差别较大,而按等效框架法和塑性理论（梁-板破坏模式,考虑梁板相互作用）所得弯矩值与试验值吻合较好。按塑性理论的梁 板破坏模式,分析了这两种区格板楼盖的极限荷载,分析结果与试验结果比较吻合。     

现浇钢筋混凝土空心无梁楼盖在地下停车场的应用

现浇钢筋混凝土空心无梁楼盖是一种新的楼盖型式,本文通过丽景新园-棕榈居庭地下停车场工程设计实例,介绍这种楼盖结构的设计方法。     

地下车库空心无梁楼盖的设计与研究

本文介绍了在某地下车库工程中采用的空心无梁楼盖的特种结构形式,阐述了空心无梁楼盖上翻柱帽的设计方法以及该种空心楼板的等代框架计算方法和步骤,并对空心无梁楼板的挠度计算方法进行了研究和改进.     

预应力混凝土箱梁桥底板开裂机理及简化设计方法

针对悬臂施工预应力混凝土箱梁合龙过程中底板开裂问题,本文对其破坏的机理和防治进行研究。以某预应力混凝土连续箱梁桥为例,对该箱梁的施工过程进行模拟,通过考虑材料非线性对底板开裂的过程进行仿真分析,并对底板崩裂的机理进行分析,在此基础上根据规范提出防治措施供设计应用。结果表明,由于合龙束孔道的影响,孔肋为受力最不利区域,在径向力作用下,孔肋的斜裂缝和撕裂裂缝是导致箱梁破坏的主要原因。在今后箱梁设计中,底板横向除应满足抗剪承载力外,孔肋尚需满足最小孔道间距的要求。     

Elastic buckling of plates containing eccentrically located circular holes

The finite elements method is used to obtain the elastic buckling loads for flat square panels containing eccentrically located circular holes. The applied inplane loads considered are uniaxial and biaxial compressions as well as pure shear. In all cases the load is distributed uniformly along the simply supported or clamped outer edges. The effect of the degree of eccentricity and the size of the hole on the buckling load is obtained.The triangular and rectangular finite elements used for calculating the inplane stresses prior to buckling are based on assumed strain, rather than displacement, fields and satisfy the exact representation of strain free rigid body modes of displacements. The combination of these elements with existing well-known bending elements is shown to produce results of acceptable accuracy without the use of an inordinately large number of elements.     

Effect of aspect ratio on the elastic buckling of uniaxially loaded plates with eccentric holes

The Finite Element Method (FEM) has been employed to determine the elastic buckling load of uniaxially loaded rectangular perforated plates with length a and width b. Plates with simply supported edges in the out-of-plane direction and subjected to uniaxial end compression in their longitudinal direction are considered. Integer plate aspect ratios, a/b=1, 2, 3 and 4, have been chosen to assess the effect of aspect ratio on the plate buckling load. Two perforation shapes of different sizes are considered; circular, and rectangular with curved corners. The rectangular perforation is oriented such that either its long or its short side is parallel to the longitudinal direction of the plate. The center of perforation was chosen at different locations of the plate. The study shows that the buckling load of a rectangular perforated plate that could be divided into equal square panels is not the same as that of the square panel that contains the perforation when treated as a separate square plate. For rectangular plates, the study recommends not to have the center of a circular hole placed in a critical zone defined by the end half of the outer square panel, to try always to put the hole in an interior panel of the plate, and to have the distance between the edge of a circular hole and the nearest unloaded edge of the plate not less than 0.1b. The study concludes also that the use of a rectangular hole, with curved corners, with its short dimension positioned along the longitudinal direction of the plate is a better option than using a circular hole, from the plate stability point of view.     

预应力加强型钢拱梁及其改进结构的性能研究

加强型钢拱梁是根据结构在承受竖向荷载时的内力及变形图,在钢拱梁平面内增加适当的撑杆和加强型索,以改善其受力性能、提高刚度和承载力的新型结构体系.通过有限元软件AN SY S分析了加强型钢拱梁在不同竖向荷载作用下以及不同初始加强型时应力和位移的变化规律,并依据钢拱梁在全跨和半跨荷载作用下的受力特征对加强型钢拱梁进行了改进和有限元分析.结果表明能较大地提高结构的刚度和承载力,而改进后的加强型钢拱梁对于抵抗半跨荷载的刚度和承载力又有明显的改善.     

现浇钢筋混凝土空心板无梁楼盖的设计方法

采用弹性有限元方法,对现浇钢筋混凝土空心板无梁楼盖的计算模型进行分析,给出三种典型区格的弯矩分布和这些区格中柱上板带和跨中板带的板带弯矩及分配系数,与等厚度实心板进行对比,分析了空心管对刚度的影响,提出两向的计算刚度,可以采用实心板无梁楼盖的经验系数法和等效框架法。对于指导工程设计,具有参考价值。