【硕士】现浇混凝土圆管式空心楼板的连续化分析

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内容简介

　　【学位年度】2007　　【摘要】　　 现浇混凝土空心板具有优越的建筑功能及结构性能、减少能耗、降低造价，在我国工业与民用建筑中拥有广阔的发展前景。结构形式常采用的是圆管式空心楼板，这种板在楼板中放置薄壁圆管以形成空腔的一种新型的楼板。但目前对这种现浇空心楼板的研究刚刚起步，尚未建立起一套比较完整的设计计算理论和方法，迫切需要成熟的理论和方法来指导其设计和施工。 本文对现有圆管式空心板设计计算理论和方法总结的基础上，以该结构体系的设计计算为研究导向，采用连续化分析法与多种有限元模型计算相结合的研究手段，提出圆管式空心板连续化模型的基本假定；推导了上下板抗弯惯矩之和2I与空心板有效截面对形心轴X轴抗弯惯矩之比λ，并考虑空心板夹芯作用，对λ进行了修正；推导了顺管向两端支承的圆管式横向空心板在竖向均布荷载下的的竖向挠度、正应力计算公式。对四边支承的圆管式空心板两方向整体等效抗弯刚度、抗扭刚度进行了研究分析，并推导了相应计算公式。推导了正交各向异性(等效刚度)板的挠曲线方程，确定了正交各向异性(等效刚度)板各项参数。采用通用有限元分析软件ANSYS中多种单元如PLANE42、SOLID45、SHELL63，列举实例对相关公式验证表明，所推导公式具有较高准确性。 并就如何分析计算圆管式空心板挠度和内力本文采用了三种有限元法：比较复杂但精确的方法用实体单元SOLID45建模求解；SHELL63单元很方便地分析空心板的挠度与内力；将正交异性板等效成十字交叉梁法采用SAP2000求解，不论采用哪种计算模型，采用不同尺寸的网格，所得分析结果是不同的。并且通过实例验证采用SHELL63分析空心板和采用SAP2000解十字交梁法与实体单元求解结果误差不大，说明正交异性板的各参数基本准确。 最后阐述了圆管式空心板横孔板的受剪机理，对如何确定空心板孔间最小肋宽d进行了详细分析。 　　共60页　　

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