【碩士】現(xiàn)澆混凝土圓管式空心樓板的連續(xù)化分析

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　　【學(xué)位年度】2007　　【摘要】　　 現(xiàn)澆混凝土空心板具有優(yōu)越的建筑功能及結(jié)構(gòu)性能、減少能耗、降低造價(jià)，在我國(guó)工業(yè)與民用建筑中擁有廣闊的發(fā)展前景。結(jié)構(gòu)形式常采用的是圓管式空心樓板，這種板在樓板中放置薄壁圓管以形成空腔的一種新型的樓板。但目前對(duì)這種現(xiàn)澆空心樓板的研究剛剛起步，尚未建立起一套比較完整的設(shè)計(jì)計(jì)算理論和方法，迫切需要成熟的理論和方法來(lái)指導(dǎo)其設(shè)計(jì)和施工。 本文對(duì)現(xiàn)有圓管式空心板設(shè)計(jì)計(jì)算理論和方法總結(jié)的基礎(chǔ)上，以該結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)計(jì)算為研究導(dǎo)向，采用連續(xù)化分析法與多種有限元模型計(jì)算相結(jié)合的研究手段，提出圓管式空心板連續(xù)化模型的基本假定；推導(dǎo)了上下板抗彎慣矩之和2I與空心板有效截面對(duì)形心軸X軸抗彎慣矩之比λ，并考慮空心板夾芯作用，對(duì)λ進(jìn)行了修正；推導(dǎo)了順管向兩端支承的圓管式橫向空心板在豎向均布荷載下的的豎向撓度、正應(yīng)力計(jì)算公式。對(duì)四邊支承的圓管式空心板兩方向整體等效抗彎剛度、抗扭剛度進(jìn)行了研究分析，并推導(dǎo)了相應(yīng)計(jì)算公式。推導(dǎo)了正交各向異性(等效剛度)板的撓曲線方程，確定了正交各向異性(等效剛度)板各項(xiàng)參數(shù)。采用通用有限元分析軟件ANSYS中多種單元如PLANE42、SOLID45、SHELL63，列舉實(shí)例對(duì)相關(guān)公式驗(yàn)證表明，所推導(dǎo)公式具有較高準(zhǔn)確性。 并就如何分析計(jì)算圓管式空心板撓度和內(nèi)力本文采用了三種有限元法：比較復(fù)雜但精確的方法用實(shí)體單元SOLID45建模求解；SHELL63單元很方便地分析空心板的撓度與內(nèi)力；將正交異性板等效成十字交叉梁法采用SAP2000求解，不論采用哪種計(jì)算模型，采用不同尺寸的網(wǎng)格，所得分析結(jié)果是不同的。并且通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證采用SHELL63分析空心板和采用SAP2000解十字交梁法與實(shí)體單元求解結(jié)果誤差不大，說(shuō)明正交異性板的各參數(shù)基本準(zhǔn)確。 最后闡述了圓管式空心板橫孔板的受剪機(jī)理，對(duì)如何確定空心板孔間最小肋寬d進(jìn)行了詳細(xì)分析。 　　共60頁(yè)　　

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