【碩士】現澆混凝土圓管式空心樓板的連續(xù)化分析

內容簡介

　　【學位年度】2007　　【摘要】　　現澆混凝土空心板具有優(yōu)越的建筑功能及結構性能、減少能耗、降低造價，在我國工業(yè)與民用建筑中擁有廣闊的發(fā)展前景。結構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。但目前對這種現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計計算理論和方法，迫切需要成熟的理論和方法來指導其設計和施工。本文對現有圓管式空心板設計計算理論和方法總結的基礎上，以該結構體系的設計計算為研究導向，采用連續(xù)化分析法與多種有限元模型計算相結合的研究手段，提出圓管式空心板連續(xù)化模型的基本假定；推導了上下板抗彎慣矩之和2I與空心板有效截面對形心軸X軸抗彎慣矩之比λ，并考慮空心板夾芯作用，對λ進行了修正；推導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、正應力計算公式。對四邊支承的圓管式空心板兩方向整體等效抗彎剛度、抗扭剛度進行了研究分析，并推導了相應計算公式。推導了正交各向異性(等效剛度)板的撓曲線方程，確定了正交各向異性(等效剛度)板各項參數。采用通用有限元分析軟件ANSYS中多種單元如PLANE42、SOLID45、SHELL63，列舉實例對相關公式驗證表明，所推導公式具有較高準確性。并就如何分析計算圓管式空心板撓度和內力本文采用了三種有限元法：比較復雜但精確的方法用實體單元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，不論采用哪種計算模型，采用不同尺寸的網格，所得分析結果是不同的。并且通過實例驗證采用SHELL63分析空心板和采用SAP2000解十字交梁法與實體單元求解結果誤差不大，說明正交異性板的各參數基本準確。最后闡述了圓管式空心板橫孔板的受剪機理，對如何確定空心板孔間最小肋寬d進行了詳細分析。　　共60頁　　

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