鋼空腹夾層板樓蓋靜力計算模型研究.pdf

1、為響應(yīng)國家關(guān)于節(jié)約土地的號召，馬克儉教授提出了具有空間受力特性、適用于多高層大跨度建筑的空腹夾層板樓蓋結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)能夠充分發(fā)揮網(wǎng)格結(jié)構(gòu)空間受力的特點，避免了傳統(tǒng)主次梁結(jié)構(gòu)二維傳力、構(gòu)件截面較大等缺點。結(jié)構(gòu)分為鋼筋混凝土空腹夾層板、鋼-混凝土組合空腹夾層板和鋼空腹夾層板（正交正放形式和正交斜放形式）三個組成部分。近些年來，鋼材在建筑行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的過程中發(fā)揮著越來越重要的作用，對于其中最能體現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)綜合優(yōu)勢的預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑就顯得

2、格外重要。鋼空腹夾層板樓蓋采用拼裝單元工廠預(yù)制生產(chǎn)，現(xiàn)場安裝的施工方式，具有較高的工業(yè)化水準(zhǔn)。因此對該課題的研究具有實用意義。通過有限元模擬和理論分析對結(jié)構(gòu)整體以及局部的靜力性能以及內(nèi)力計算方法進(jìn)行了研究，完成的工作及取得的成果主要包括：
　　1.論述了空腹夾層板樓蓋結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生、分類以及各自的特點?？偨Y(jié)了國內(nèi)外對于鋼筋混凝土樓蓋靜特性能的研究現(xiàn)狀；國內(nèi)外對于組合樓蓋的靜力特性和設(shè)計理論的研究進(jìn)展以及國內(nèi)外對于鋼空腹夾層板樓蓋的靜力

3、計算和設(shè)計方法的研究，提出了本文研究的價值所在。
　　2.梳理了空腹夾層板樓蓋常用的設(shè)計分析方法，介紹了連續(xù)化分析方法、等代剛度法等方法。并重點介紹了分析所采用的軟件平臺、單元參數(shù)的選取、材料特性的確定以及求解控制等基本信息。
　　3.建立了正交正放鋼空腹夾層板樓蓋有限元模型。針對樓蓋的靜力計算模型進(jìn)行研究，分析了混凝土板對鋼空腹夾層板樓蓋靜力特性的影響。結(jié)果表明：在中等跨度情況下，混凝土板有效提高鋼空腹夾層板樓蓋的豎向剛度

4、，降低了上、下肋以及剪力鍵的應(yīng)力水平，進(jìn)行分析時應(yīng)考慮鋼網(wǎng)格與混凝土板的協(xié)同作用。
　　4.建立了剪力鍵節(jié)點域非線性有限元模型，針對加勁板對剪力鍵節(jié)點域的受力和變形影響進(jìn)行了參數(shù)化分析，得出了加勁板的設(shè)置能夠有效降低方管的應(yīng)力水平，避免上下肋和方管接觸部位的應(yīng)力集中，保證了節(jié)點的剛域特性的結(jié)論?；诜治龅膮?shù)范圍建議了加勁板的合理設(shè)置寬度。
　　5.基于密肋梁樓蓋常用的梁格法理論以及空腹桁架理論提出了適用于鋼空腹夾層板樓蓋空