【硕士】三角形混凝土构件拼装组合楼板研究

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内容简介

　　论文以三角形混凝土构件拼装组合楼板为研究对象。拼装组合楼板通过钢筋混凝土小梁形成单层平面网架结构，在三角形区域内填充三角形轻质混凝土板。以此结构为模板在其上浇注薄层钢筋混凝土形成完整楼板结构。拼装组合楼板内部支撑柱能够自由布置，破除了以往多数住宅建筑只能适应规整形状的僵化模式，构造出丰富的住宅外形，使布置更加灵活；另一方面将预制与现浇相结合，大大加快了施工进程。　　　　 本文利用ANSYS中APDL语言编写程序。通过大量运算，得出弯曲刚度、扭转刚度、支撑条件及尺寸对拼装组合楼板内力分布的影响规律。结果表明，弯曲刚度及扭转刚度在1.0×107N·mm/rad-1.0×1011 N.mm/rad范围内对内力影响相对较为显著。在弯曲刚度较小的情况下节点接近铰接，在弯曲刚度较大的情况下节点接近刚接。　　　　 利用大型有限元程序ANSYS建立了钢筋混凝土梁分离式三维实体模型，在分析中混凝土本构关系上升段采用《混凝土结构技术规范》GB500102002中的公式，下降段则采用Hongnestad的处理方法；钢筋采用理想弹塑性本构模型。对钢筋混凝土小梁进行非线性有限元分析，得出拼装组合楼板节点的弯矩转角曲线，计算出拼装组合楼板的初始弯曲刚度为2.7×109 N.mm/rad，证明了拼装组合楼板节点是一种典型的半刚性节点。　　　　 通过两种方法建立了拼装组合楼板半刚性节点模型，分别采用大型有限元程序ANSYS和自编有限元程序PZLB实现。在ANSYS中引入MATRIX27单元考虑节点的半刚性，在PZLB中通过修改普通梁单元的刚度矩阵，推导出考虑节点半刚性的梁单元的单元刚度矩阵，从而考虑节点半刚性的影响。通过把刚度取无限大，利用一简单算例把自编有限元程序PZLB计算结果与手算理论解比较，证明了PZLB程序的正确性。并通过简单算例比较两种半刚性节点处理方法的计算结果，证明了两种半刚性节点处理方法的正确性与可行性。　　......　　共88页 编制于2008年

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