现浇密肋楼盖力学行为分析及设计技术研究

摘要

现浇模壳密肋楼盖适用于大跨度、大柱网及承受大荷载的工程，广泛应用于地下车库、会议室、大型商场等建筑中，其经济效益良好，社会效益显著。论文以模壳密肋楼盖作为研究对象，结合试验，运用有限元分析软件对模壳密肋楼盖进行系统的数值计算及力学性能分析，并对结构设计提出建议。主要工作包括: 1.综述了国内外密肋楼盖的研究现状，着重介绍了现浇模壳密肋楼盖的基本情况、特点及施工工艺。 2.对现场一跨度为8.4m的楼盖进行力学响应测试，采用分级加载机制得到挠度、钢筋应变及混凝土应变，研究了其挠度、应变与荷载的变化规律。 3.利用有限元分析软件ANSYS，建立实体模型，计算分析了试验模型在各级荷载下的内力及变形发展情况，通过对比，验证试验结果的正确性;通过对楼盖进行满布加载，进行非线性分析，观测楼盖裂缝发展情况。 4.采用正交各向异性板法对密肋楼盖进行受力分析，得出其在竖向荷载下的挠度、内力。并编写MATLAB程序计算楼盖内力，与ANSYS实体模型计算结果进行对比，探讨了理论计算结果与有限元结果的差异。 5.建立了ANSYS梁壳模型及STRAT模型，分析了其内力及变形，将ANSYS实体模型、梁壳模型、STRAT模型及正交各向异性板法计算值得出的挠度及弯矩值进行比较分析，找出合理的计算模型，并对现浇模壳密肋楼盖的设计技术提出建议。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 现浇混凝土模壳密肋楼盖

1．2．1 现浇混凝土模壳密肋楼盖简介

1．2．2 现浇混凝土模壳密肋楼盖的特点

1．2．3 现浇混凝土模壳密肋楼盖的施工工艺

1．3 国内外研究现状及发展动态

1．4 论文研究内容

第二章 现浇模壳密肋楼盖现场试验检测及结果分析

2．1 引言

2．2 试验目的

2．3 试验概况

2．3．1 工程概况

2．3．2 测试内容

2．3．3 工程测试概况

2．3．4 测试方案测点布置

2．3．5 加载装置及加载制度

2．4 试验数据整理

2．4．1 材料强度

2．4．2 挠度分析

2．4．3 钢筋应力

2．4．4 混凝土应力

2．5 本章小结

第三章 现浇模壳密肋楼盖有限元计算分析

3．1 有限单元法概述

3．2 有限元模型的建立

3．2．1 单元的选取

3．2．2 破坏准则

3．2．3 材料的本构关系

3．2．4 几何模型的建立

3．2．5 网格划分

3．2．6 边界条件和荷载

3．3 竖向均布荷载下密肋楼盖有限元受力结果与试验结果对比分析

3．3．1 挠度线弹性有限元分析

3．3．2 应力分析

3．4 满跨加载下楼盖受力及裂缝分析

3．4．1 应力分析

3．4．2 变形及裂缝分析

3．5 本章小结

第四章 现浇模壳密肋楼盖的正交各向异性板法

4．1 引言

4．2 正交各向异性板法

4．2．1 正交各向异性板的基本假定

4．2．2 基本方程

4．2．3 刚度等效

4．2．4 密肋板内力和挠度的求解

4．3 工程分析

4．4 小结

第五章 ANSYS梁壳模型与STRAT的计算结果的比较与分析

5．1 引言

5．2 ANSYS带柱帽及无柱帽梁壳模型的内力及变形结果分析

5．2．1 单元选取

5．2．2 几何模型的建立

5．2．3 荷载设计值作用下梁壳模型的内力及变形

5．3 STRAT的内力及变形结果分析

5．3．1 三维空间分析设计软件STRAT的介绍

5．3．2 建立STRAT工程计算模型

5．3．3 STRAT计算结果分析

5．3．4 STRAT工程设计模型与实际配筋数据对比分析

5．4 STRAT与ANSYS模型及理论计算结果的受力对比研究

5．5 ANSYS梁板模型与STRAT模型的受力对比研究

5．6 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间论文发表及科研情况

附录 正交各向异形板法的MATLAB程序