钢筋混凝土双向板挠度的性态研究

摘要

钢筋混凝土双向板是目前实际工程结构中广泛使用的结构构件之一，特别是随着大跨度、大空间结构的发展，对于双向板的跨度的要求也越来越大；在实际的板结构设计中，计算板在使用阶段的挠度也往往是必须进行的。然而，就目前我国的研究成果来看，对于双向板挠度的计算的研究还比较落后，我国现行的规范并没有给出方便地计算双向板挠度的方法；从20多年前的混凝土结构设计规范GBJ10-89，10年前的混凝土结构设计规范GB50010-2002，到现行的混凝土结构设计规范GB50010-2010，钢筋混凝土双向板的挠度计算方法一直是空缺的，在实际设计中一直不能方便正确地计算钢筋混凝土双向板的挠度。存在这种空缺是因为钢筋混凝土双向板的特性所影响的，双向板的受力性态比较复杂，它的挠度和刚度的规律不像普通的单向受弯构件的那么直观，致使它的挠度规律比较难发现。所以，为了能够得到一种方便计算双向板挠度的方法，对钢筋混凝土双向板的挠度性态研究是非常必要的。
　　 本文首先对近年来关于双向板挠度的研究成果做了一些简要的总结，从这些研究成果中不难看出，这些研究成果具有一定的参考价值，但是却不能达到我们希望的成果，研究的深度还是不够。本文还回顾了经典弹性薄板理论的发展和一些经典的关于双向板挠度的数值解法。
　　 本文对钢筋混凝土一对边简支的单跨板承受均布荷载的挠度性态进行了实验研究，实验设计了四块相同尺寸的板。测定了若干点的挠度和应变值；目的就是探索双向板的刚度和曲率的变化规律。通过试验研究，基本上得到了‘钢筋混凝土双向板的一向弯矩仅仅引起本方向的曲率，几乎不引起相垂直方向的曲率’的规律。
　　 本文中的‘曲率-挠度’计算路线是一条新思路；若由刚度曲率规律得到了板的曲率分布，‘曲率-挠度’计算路线就形成一种方便的挠度新算法。