文档介绍：摘要
现浇预应力空心板梁体系是我国工程界在长期的工程实践中创造发展起来
的一类新型楼盖结构体系,现浇预应力空心板梁楼盖具有自重轻、刚度大等优点。
随着其施工技术的进一步成熟,该结构体系己广泛应用于现代房屋建筑中。然而,
由于对这种新型结构体系的受力特性研究相对滞后,混凝土结构规范所提出的设
计理论是否仍然适用,是结构设计人员最关心的问题。本文主要侧重于与该新型
结构体系设计相关的主梁有效翼缘宽度,楼面荷载向双向主梁传递分配规律的研
究。
首先对某一实际预应力空心楼盖工程进行现场试验研究,通过研究竖向均布
荷载作用下和轴向预应力作用下这两种工况的空心楼盖大梁的跨中和支座处的
翼缘应力、应变分布规律,对主梁不同位置在两种工况下的有效翼缘宽度进行了
分析。
根据本文所推导的通过两个方向主梁跨中弯矩比来确定楼面荷载双向分配
的计算公式,并结合试验结果,对该新型结构体系楼面荷载在两个方向主梁上的
分配传递规律进行了研究。通过比较有无预应力作用下的荷载双向分配情况,分
析了预应力对楼面竖向均布荷载分配的影响。
为了进一步了解该新型结构体系的受力特点,有必要建立精细的有限元模型
进行深入的分析。本文运用有限元程序,选取三维实体单元建模,进行
数值计算,对楼面均布荷载和预应力作用下的主梁支座附近和跨中附近的翼缘应
力、应变情况进行了分析。结合计算结果,对该新型结构体系在楼面均布竖向荷
载作用下,楼面荷载向两个方向主梁的分配传递过程进行了研究。
由于采用精细有限元计算模型,需要耗费大量的时间进行建模和计算,不利
于本文进一步研究结构参数对受力性能的影响。因此本文根据变形、内力和原结
构相近的原则和结构刚度等代理论,建立了网格梁模型和正交异性板模型两种简
化模型,并将计算结果和精细有限元模型进行比较。选择与精细有限元模型计算
结果相近的正交异性板模型,进行结构参变量研究。研究内容主要包括楼面长宽
比、两个方向的主梁刚度比以及空心楼盖板面的双向刚度比等参数对该结构体系
楼面荷载向两个方向传递分配规律的影响。最后获得的回归公式及图表可供该结
构体系设计参考。
关键词预应力,现浇硅空心楼板,有效翼缘宽度,荷载分配,有限元法,正交
异性板
第一章绪论引言近几年,出现了一种新型楼盖——现浇钢筋混凝土无梁空心板楼盖⋯,楼盖体系是建筑结构的重要组成部分之一。选择合理的楼盖体系,不仅可以改善整个结构的力学性能,还可以降低造价。常见的楼盖结构形式有肋梁楼盖、井式楼盖、无梁楼盖、密肋楼盖、扁梁楼盖等。是建设部推广使用的一种新型的高技术产品。这种现浇空心楼板是由薄壁全封闭桶状物材料作为预先填充物在板中埋设固定,并与随后浇注的混凝土能够紧密结合,使楼板内产生一定的空腔。空腔的形状随预制的填充物的不同而变化,有方盒形、圆柱形等,如图。由于它具有自重轻、刚度大、整体性强、承载力高的特点,所以可以获得较大使用空间,若对其板、梁施加预应力,可以使建筑获褥更大的使用空间。该结构体系是我国建筑结构领域的一项新技术,性能价格比较高,具有广阔的应用前然而由于现浇钢筋混凝土无梁空心板梁楼盖体系结构复杂,板、梁、柱的空间效应明显,再加上预应力的作用,使结构中的应力、应变变得更加复杂。到目景。现浇钢筋混凝土无粱空心板楼盖浙江大学硕士学位论文现浇预应力空心板粱楼盖体系受力特性研究图卜
.行б碓悼矶心楼板荷载的双向传递又不同于普通实心混凝土楼盖,其应力一应变分布情况比前为止,对这种楼盖体系受力性能的变化规律仍不能给出全面的较为理想的阐述和论证,其中预应力梁的有效翼缘宽度和楼板荷载的传递分配规律是设计人员最为关心的问题。规范中对粱翼缘宽度的取值都不考虑预应力的作用。在实际结构中,预应力梁中预应力的作用会改变梁翼缘应力的分布,从而影响翼缘宽度的取值,这种影响是大是小,程度有多大,尚未得到深入细致的研究。由于本文研究的预应力空心楼盖在两个方向上的柱网都较大,柱网形状接近于方形,其板的双向弯曲作用较明显,按双向板设计比较符合其受力情况。因此,在对双向板的支承梁的进行计算时,就需要确定其荷载的双向传递情况。但是空较复杂,这是因为这种空心板属于正交异性板,它自身的弯曲刚度在两个方向上不同,并且由于两个方向的支承条件可能也不同,加上板内又有预应力张拉作用后,情况就变得更复杂。本文目的是采用有限元计算分析方法并结合大型现场试验,对预应力混凝土空一喊逄逑档挠行б碓悼矶群驮びαψ饔孟碌目招陌迓ッ婧稍芈ッ嫠虼ǖ问题进行深入研究探讨。在横向荷载作用下,梁上的混凝土板中会存在剪力滞后现象㈣】。所谓“剪力滞后”就是由于翼缘板的剪切变形造成弯曲正应力沿梁宽方向不均匀分布。构件在对称荷载作用下,产生弯曲的横向