现浇空心楼盖的结构性能分析

摘要

现浇混凝土空心楼盖是我国近些年才出现的一种新型楼盖体系。它是在实心平板楼盖体系内部布置了一定的内膜后再浇筑混凝土而形成的一种新型楼盖。由于其具有自重较轻、保温隔声好、平面的布置灵活、综合经济效益好等突出优点，所以说它有着更为广阔的应用前景。
　　 本文应用有限元分析软件SAP2000对现浇空心楼板进行静力和动力分析。主要的内容如下:
　　 (1)在不同的荷载组合情况下，使用SAP2000有限元分析软件对空心楼盖进行静力分析，得到楼盖结构的最大拉压应力和最大挠度变形，然后分析在不同情况下的应力和挠度变形的变化，进而了解该空心楼盖在几种不同荷载组合情况下的静力性能。由于活荷载比较大，在活荷载起控制时，应力和变形最大。而汽车等动荷载比较小，在汽车移动时对楼盖的最大应力和变形影响不大，只是它移动的位置不同而使得最大拉压应力和变形挠度的位置发生了变化。
　　 (2)应用有限元软件SAP2000对有无满堂脚手架支撑的现浇空心楼盖进行静力分析，同样得到不同情况的应力和挠度变形的变化，进而了解对楼盖的静力性能的影响。对比这些数值变化可以看出，有支撑时的应力和变形明显减小，也就是有脚手架支撑时对空心楼盖的稳定性是有利的。
　　 (3)计算在汽车荷载布置不同时柱上板带和跨中板带的最不利弯矩占相应截面恒、活荷载设计组合下的百分比，得出汽车荷载沿跨中板带布置时占的弯矩百分比较大。所以在设计空心楼盖时应考虑汽车荷载布置状况下的最不利弯矩。
　　 (4)建立有脚手架支撑的空心楼盖和无支撑的空心楼盖两种有限元模型，对这两种情况下进行模态分析，得出两种条件下12个自振频率和振型。前三个振型基本上是平动并且自振频率很小，在第四振型发生了明显变化，自振频率显著增大，第四振型以后的自振频率趋于稳定，并且使结构发生了屈曲变形，对结构是不利的。最后得出脚手架支撑对现浇空心楼盖的自振频率的影响。
　　 (5)最后对本文所有的工作进行了总结，得到了一些有参考价值的结论，并指出了一些不足之处及有待解决的问题。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 钢筋混凝土结构楼盖的发展及几种形式

1．3 大跨结构的楼盖体系

1．3．1 密肋楼盖和井式楼盖体系

1．3．2 组合空间网架楼盖体系

1．3．3 无粘结预应力混凝土楼盖体系

1．3．4 现浇钢筋混凝土空心楼盖体系

1．3．5 薄壁箱体型现浇混凝土空心楼盖

1．4 本文研究目的和研究内容

1．4．1 研究目的

1．4．2 研究内容

第二章 现浇混凝土空心楼盖理论计算方法

2．1 拟梁法

2．1．1 单向设计法

2．1．2 双向设计法

2．1．3 用“平均刚度”的理论来计算现浇空心楼盖双向的刚度

2．2 拟板法

2．2．1 基本概念和计算假定

2．3 直接设计法

2．4 等代框架法

2．5 本章小结

第三章 现浇空心楼盖的有限元分析理论

3．1 有限元法简介

3．1．1 有限元法的起源

3．1．2 有限元法的优点

3．1．3 有限元法分析的一般原理和基本步骤

3．1．4 有限元法的弹性力学问题

3．2 有限元分析软件(SAP2000)

3．3 建立SAP2000模型的单元类型

3．4 集成化的通用结构分析与设计软件

3．5 本章小结

第四章 现浇混凝土空心楼盖的静力分析

4．1 工程概况

4．2 模型分析

4．2．1 建模方法

4．2．2 荷载及荷载组合

4．2．3 现浇空心楼盖的静力结果分析

4．3 用STRAT V5．0软件对两种汽车荷载布置下楼盖的计算分析

4．3．1 第一种汽车荷载布置下的计算分析

4．3．2 第二种汽车荷载布置下的计算分析

4．4 本章小结

第五章 现浇混凝土空心楼盖的动力性能分析

5．1 模态分析基本理论

5．1．1 模态提取方法的介绍

5．1．2 振型参与系数

5．2 结构的模态分析

5．3 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 主要结论

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的论文