加腋梁板結(jié)構(gòu)的有限元分析研究課件

1、加腋梁板結(jié)構(gòu)的有限元分析研究加腋梁板結(jié)構(gòu)簡介地下室頂板塔樓外的部分一般由于園林的要求，覆有較厚的覆土，荷載較大（還可能存在消防車荷載）。同時由于景觀綠化原因而使露天板經(jīng)常與水接觸，頂板有防水抗?jié)B要求，一般要求控制0.2mm的裂縫寬度。而現(xiàn)在具有停車場功能的地下室一般要求較大的柱距。如果采用普通的梁板結(jié)構(gòu)，計算需要很大的梁高及板厚，并且需要較多的鋼筋用于裂縫控制。加腋梁板結(jié)構(gòu)簡介針對地下室頂板優(yōu)勢：1）構(gòu)件受力合理； 2）施工方便快捷：不設(shè)次梁，使得安裝模板、制作幫扎鋼筋等工序省料省工；3）室內(nèi)空間觀感舒暢，具有良好的視覺效果；4）經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)優(yōu)：可有效減少混凝土用量，鋼筋用量容易控制，且可降低

2、梁高，減少土方開挖。加腋梁板結(jié)構(gòu)平面示意及實體模型圖 1 加腋梁板結(jié)構(gòu)平面示意圖圖 2 加腋梁板結(jié)構(gòu)實體模型加腋梁板結(jié)構(gòu)受力特點分析加腋梁在豎向荷載作用下，會產(chǎn)生較為明顯的拱效應(yīng)，在梁內(nèi)產(chǎn)生軸壓力，類似于拱橋的受力特點；加腋大板也可看做雙向拱的拱殼空間結(jié)構(gòu)，其受力性能優(yōu)于平面構(gòu)件，相對于十字梁結(jié)構(gòu)，沒有次梁產(chǎn)生的跨中集中荷載，其荷載傳遞更為均勻，有利于減小梁支座及跨中彎矩；支座處加腋對于控制控制梁板支座處配筋、減小裂縫具有明顯作用。加腋梁受力性能分析a)平梁600700b) 平梁6001000c) 加腋梁600700 Y300900圖 3 等跨度梁分析對比分析結(jié)果1）相對于a梁，c梁支座頂部拉

3、應(yīng)力顯著減小，a梁支座拉應(yīng)力更接近b梁支座支座頂部拉應(yīng)力2）相對于a梁，c梁跨中梁底拉應(yīng)力有一定程度減小，但與b梁差距仍較大3）c梁產(chǎn)生較明顯軸力，顯現(xiàn)出明顯的拱效應(yīng)，但軸力分布在截面上不均勻。加腋梁板結(jié)構(gòu)受力性能分析a)200mm厚普通梁板結(jié)構(gòu)b)400mm厚普通梁板結(jié)構(gòu)c)加腋梁板結(jié)構(gòu)圖 4 等跨度板分析對比分析結(jié)果1）c板支座拉應(yīng)力值相比a、b板支座拉應(yīng)力值均有明顯減小，表明板四邊加腋產(chǎn)生明顯的空間拱殼效應(yīng)。2）c板梁底拉應(yīng)力值相比a板梁底拉應(yīng)力值有明顯減小，比b板梁底拉應(yīng)力值稍大，表明板的剛度增加有利于控制梁彎矩。3）c板板底拉應(yīng)力值介于a、b板底拉應(yīng)力值之間，表明板邊加腋可明顯減小板

4、跨中正彎矩。其他結(jié)構(gòu)分析軟件對加腋梁板的分析ANSYS有限元分析軟件對于實際工程應(yīng)用效率過低，現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)軟件中，還沒有一個軟件對加腋梁板做出專門的模擬和計算。 徐重人提出一種加腋梁的簡化計算模型，即將加腋梁簡化為以截面的形心連線為中性軸的空間曲梁，考慮了豎向荷載的作用下由于梁加腋產(chǎn)生的軸壓力，使得相關(guān)構(gòu)件可以按照壓彎構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計。加腋梁的模擬分析圖 5加腋梁的拱模型示意圖圖 6ETABS中加腋梁模型加腋板的模擬分析加腋板由于其實際為三維空間受力，在SATWE中可以建立雙向的并列的梁以模擬板帶，將板帶中部的節(jié)點標(biāo)高提高以模擬加腋拱效應(yīng)，并提取板帶的內(nèi)力結(jié)果進(jìn)行配筋設(shè)計。圖 7拱形梁模擬板帶示意圖結(jié)論與展望1）加腋梁板結(jié)構(gòu)在荷載作用下會產(chǎn)生明顯的拱效應(yīng)，對于減小支座彎矩和控制鋼筋用量具有積極的作用。2）對于加腋梁，將橫截面形心的連線形成的空間曲梁作為加腋梁簡化模型可以較準(zhǔn)確模擬加腋梁實際受力情況。3）由拱效應(yīng)產(chǎn)生的軸力作用在截面上分布并不均勻，因此實際結(jié)構(gòu)設(shè)計中對于如何考慮其對結(jié)構(gòu)配筋的貢獻(xiàn)須做進(jìn)一步的研究或通過相關(guān)實驗來驗證。結(jié)論與展望4）現(xiàn)有結(jié)構(gòu)軟件尚沒有一款軟件可以對加腋梁板結(jié)構(gòu)進(jìn)行專門的分析計算，通過ETABS、SATWE的軟件可以近似模擬其受力