方箱内模现浇混凝土空心楼盖的改进拟梁法及其应用分析

摘要

现浇钢筋混凝土空心楼盖体系就是近年来应用最广泛的一种新型楼盖技术之一。它自重轻、材料省、刚度大、施工快、综合经济性好，特别适用于大跨度、大荷载建筑的楼盖体系，而且密闭空腔具有隔热降噪的效果，是一种良好的节能结构。在现浇空心楼盖的多种芯模形式中，薄壁方箱内模又以刚度大、空心率高等优点在近些年来被广泛应用。这种楼盖体系的工程设计计算方法多采用弹性简化计算方法，然而它们各自都有相应的优点和不足。本文分析《规程》中介绍的拟梁法并稍作改进，在适用性广的基础上提高了它的精确性，为实际工程的设计提供一定的理论依据和建议，本文主要分以下三个方面：
　　1）综合分析比较各种简化计算方法，评价它们各自的优缺点，针对《规程》中介绍的适用性较好，应用较广泛的拟梁法稍作改进。在柱上板带中应力变化梯度较陡的部位，第一根肋梁单独归并，第二根到靠近边梁1/4处的肋梁归并，中间全部肋梁归并为中间拟梁，并针对其归并后扭转刚度的影响提出相应的方法。然后利用sap2000建立实体单元有限元模型，与同样情况下的PKPM改进拟梁法模型对比，通过内力、位移、挠度、周期的比较来验证该改进方法的准确性。
　　2）受理论水平和研究条件的限制，针对空心楼盖的研究大多处于弹性阶段，对它的破坏机理、破坏形态及破坏特征的认识还存在不足，因此对其弹塑性阶段的受力分析具有很大的意义。本文分别计算出在四边简支情况下空心楼盖的极限承载力和利用改进拟梁法得到的塑性承载力进行对比，其结果也较为接近。因此，使用该改进方法模拟现浇空心楼盖非弹性阶段的受力也具有一定的准确性。柔性支撑空心楼盖不设主次梁，弹塑性阶段形成塑性绞线，现在的大部分结构分析软件大多能很好的模拟框架结构中的塑性铰，对于无梁体系的塑性绞线却无能为力，因此本文采用静力弹塑性分析方法通过对改进拟梁法简化后的计算模型进行弹塑性分析来探索无梁空心楼盖体系的弹塑性分析方法，结果也显示层间位移角都符合规范规定的弹塑性层间位移角要求，整体结构具有很好的耗能抗震能力。
　　3）最后，结合已设计完成的昆山某集团公司研发与会展中心，该项目办公楼区域采用GBF蜂巢芯现浇混凝土空心楼盖体系，板厚400mm，本文采用刚度更大的方箱内模空心楼盖体系，板厚减少为350mm，用改进拟梁法模型重新设计该楼盖，计算内力并配筋。

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第 1章 绪论

1.1背景及意义

1.2应用较多的各种楼盖体系

1.3国内外的研究现状

1.4本文研究的主要内容

第 2章 现浇混凝土空心楼盖的设计与计算方法

2.1空心楼盖主要结构形式概述

2.2方箱内模现浇混凝土空心楼盖的传力机理

2.3方箱内模空心楼盖的计算方法

2.4本章小结

第 3章 方箱内模现浇混凝土空心楼板的改进拟梁法

3.1方箱内模现浇混凝土空心楼板的有限元模型结果分析

3.2改进拟梁法的 PKPM模型计算结果分析

3.3方箱内模现浇砼空心楼盖有限元模型与 PKPM模型对比分析

3.4本章小结

第 4章 方箱内模现浇砼空心楼盖的静力弹塑性分析

4.1引言

4.2方箱内模现浇砼空心楼板的极限承载力

4.3塑性承载力对比分析

4.4无梁楼盖体系的抗震性能

4.4 SAP2000静力弹塑性分析

4.5本章小结

第 5章 改进拟梁法的工程设计应用及配筋方式

5.1基本概况

5.2原结构方案

5.3空心楼盖的配筋

5.4应用改进拟梁法设计

5.5本章小结

结论与展望

结论

有待于进一步研究的问题

参考文献

致谢