新型梁柱—板柱組合結(jié)構(gòu)樓蓋設計方法的研究.pdf

1、新型梁柱—板柱組合結(jié)構(gòu)(住宅)體系具有施工方便、分隔靈活、經(jīng)濟效益好等優(yōu)點,是一種深受開發(fā)商和業(yè)主喜愛的結(jié)構(gòu)體系.樓蓋整體抗彎設計和節(jié)點抗沖切設計是該體系樓蓋設計的兩個主要部分.該文通過有限元分析、理論研究以及對試點工程的現(xiàn)場實測,探討了該體系樓板和節(jié)點的受力性能,并提出了有關設計建議.對于該體系樓蓋整體抗彎設計,該文參考了ACI規(guī)范中的等代框架法,運有有限元程序SAFE對40個不同雙向跨度比、不同跨度方向梁板剛度比以及不同邊梁截面的樓

2、蓋模型進行了分析,從而得到了適用于該體系的等代框架法的截面彎矩分配系數(shù)表.該文還采用塑性鉸線法理論,考慮雙向跨度不同的情況以及邊梁和暗梁的影響作用,對該體系樓蓋各個位置板格的屈服線模式進行了進一步探討,并列出了適用于設計參考的表格.對于僅承受豎向荷載的板柱節(jié)點,許清風博士提出了基于拉桿拱模型的節(jié)點受沖切承載力計算公式,該文在其基礎上,對承載力設計值進行了折減.然后分別運用"運算法則"法和"蒙特卡洛"法對折減后的公式進行了可靠度驗算,證明

3、其滿足脆性破壞可靠度指標.對不同時承受豎向荷載和水平荷載的板柱節(jié)點,該文提出了簡化后的基于空間拉壓桿模型的板柱中節(jié)點受沖切極承承載力計算公式.較多算例表明,計算值與實驗結(jié)果吻合較好,可適用于設有抗沖切元件的板柱中節(jié)點在豎向剪力和不平衡彎矩共同作用下的極限承載力驗算.該文通過ANSYS程序計算,分析并探討了板注節(jié)點及配置于其中的抗沖切元件在使用荷載作用下的工作性能,分析中考慮了材料非線性、混凝土開裂等因素.有限元分析結(jié)果表明,在豎向荷載及

4、不平衡彎矩共同作用下,節(jié)點應力集中現(xiàn)象明顯,應力分布具有明顯的不對稱性.同時參與抗沖切工作的錨栓根數(shù)較多,剪力架參與抗沖切工作的范圍較大,兩者使用性能均比較理想.為驗證理論研究及有限元分析結(jié)果的正確性,該文對試點工程——東苑大廈第十層樓蓋進行了現(xiàn)場實測,實測包括自重荷載作用下的彎矩分布測量及外荷載作用下的節(jié)點受力性能測量.后者采用水作為荷載,加載面積達到415m<'2>,重量達到40余噸,樓層高度及測試規(guī)模為國內(nèi)罕見.實測結(jié)果表明,由有