钢结构用混凝土空腔楼盖受力性能研究

论文摘要

为了更好地掌握钢结构用空腔楼盖受力变形性能,本文基于钢结构用空腔楼盖足尺试验,通过理论分析和有限元计算,进行了如下研究：根据试验现象,分析了空腔楼盖的破坏形态,确定了空腔楼盖的破坏标志。采用塑性铰线分析方法,对不同连接方式下塑性铰线出现时的荷载进行计算,对比试验结果,确定了空腔楼盖足尺试验的连接方式。建立有限元模型,在混凝土用量相同的情况下,对比分析了钢结构用空腔楼盖、平板无梁楼盖、密肋楼盖的受力和变形性能。通过模型结果的对比分析,对钢结构用空腔楼盖的主要参数,诸如肋梁间距、肋梁高度、钢梁高度、板厚等对楼盖受力性能的影响规律进行了研究。参考已有的工程实例,对上述参数的合理取值范围提出了建议。论述了拟板法、拟夹层板法、拟梁法、查表法等计算空腔楼盖弹性变形的基本过程。将各种方法的计算结果及有限元模型的计算结果进相互对比,分析了各种计算方法的特点及其准确性,推荐了适合空腔楼盖变形的计算方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 空腔楼盖结构简介
• 1.2 传统楼盖结构分类及特点
• 1.3 空腔楼盖分类及特点
• 1.4 国内外研究发展现状
• 1.4.1 国外研究发展现状
• 1.4.2 国内研究发展现状
• 1.5 本文研究内容
• 第二章 钢结构用空腔楼盖足尺试验简介及破坏形态讨论
• 2.1 钢结构用空腔楼盖足尺试验简介
• 2.1.1 试验目的
• 2.1.2 试验方案及过程
• 2.1.3 试验结果简述
• 2.2 空腔楼盖破坏形态讨论
• 2.2.1 双向板塑性方法分析
• 2.2.2 空腔楼盖破坏形态讨论
• 第三章 钢结构用空腔楼盖的有限元分析
• 3.1 概述
• 3.2 有限元模型的建立
• 3.2.1 单元的选择与简介
• 3.2.2 网格尺寸与模型大小的对比分析
• 3.3 模型的对比分析
• 3.3.1 空腔楼盖与钢梁连接方式对其受力性能的影响
• 3.3.2 不同形式的钢结构用楼盖受力性能对比
• 3.3.3 肋梁间距对空腔楼盖受力性能的影响
• 3.3.4 肋梁高度、楼板厚度对空腔楼盖受力性能的影响
• 3.3.5 钢梁高度对空腔楼盖受力性能的影响
• 3.4 本章小结
• 第四章 空腔楼盖挠度算法的分析比较
• 4.1 概述
• 4.2 拟板法（各向同性板）
• 4.2.1 各向同性薄板曲面微分方程
• 4.2.2 基本假定
• 4.2.3 挠度计算
• 4.3 拟板法（正交各向异性板）
• 4.3.1 正交各向异性薄板曲面微分方程
• 4.3.2 挠度计算
• 4.3.3 对于刚度的修正
• 4.4 拟夹层法
• 4.4.1 拟夹层法的提出及基本假定
• 4.4.2 上、下层板的平面刚度
• 4.4.3 肋梁的等效剪切刚度
• 4.4.4 夹层板基本方程
• 4.4.5 四边简支矩形支夹层板的解
• 4.4.6 Hoff理论拟夹层板法简介
• 4.5 拟梁算法
• 4.5.1 拟梁算法的基本假定
• 4.5.2 拟梁算法的基本过程
• 4.6 其他算法
• 4.6.1 查表法
• 4.6.2 修正后的查表法
• 4.7 算例对比
• 4.8 分析讨论
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢