线荷载作用下双向板有限元分析

《线荷载作用下双向板有限元分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、华中科技大学硕士学位论文式中l为板的跨度；b为板上荷载的有效分布宽度；M为简支板的绝对最大弯矩。另max外，规范[3]B.0.5还对单向板上局部荷载的有效分布宽度b作了详细的规定：1．当局部荷载作用面的长边平行于板跨时，简支板上荷载的有效分布宽度b为：(1)当b≤b,b≤0.6l,b≤l时：cxcycycxb=b+0.7l（1-2）cy(2)当b≤b,0.6l

2、荷载作用面的长边垂直于板跨)2．当局部荷载作用面的长边垂直于板跨时，简支板上荷载的有效分布宽度b为：(1)当b≥b,b≤2.2l,b≤l时：cxcycycx2b=b+0.73l（1-4）cy3(2)当b≤b,b>2.2l,b≤l时：cxcycycxb=b（1-5）cy式中l－板的跨度；b－荷载作用面平行于板跨的计算宽度；cxb－荷载作用面垂直于板跨的计算宽度；cy2华中科技大学硕士学位论文而b=b+2s+h（1-6）cxtxb=b+2s+h（1-7）cyty式中b－荷载作用面平行于板跨的宽度；txb－荷载作用面垂直于板跨的宽度；tys

3、－垫层厚度；h－板的厚度。3.当局部荷载作用在板的非支承边附近，即bd<时，荷载的有效宽度应予折减，2可按下式计算：1b′=b+d（1-8）2式中b′－折减后的有效分布宽度；d－荷载作用面中心至非支承边的距离。4.当两个局部荷载相邻而e

4、的附加值(kN/m2)计入，附加值不小于1.0kN/m2。3华中科技大学硕士学位论文对于双向板，B.0.6规定：双向板的均布荷载可按与单向板相同的原则，按四边简支板的绝对最大弯矩等值来确定。从上述规定可以看出，这只是原则性的规定，至于如何操作，规范则没有作出具体的说明。这给结构设计人员带来了诸多不便。因此，对之进行探索性的研究具有一定的实际意义。双向板的设计方法一般有三种[1]：线弹性分析方法、考虑塑性内力重分布的分析方法和塑性极限分析方法。线弹性分析方法假定材料是弹性的，应力与应变成正比，可以用结构力学的方法计算其内力和变形，不考虑

5、结构开裂后刚度降低、变形加大和内力重分布的影响。这种分析方法不适合结构开裂以后的情形。考虑塑性内力重分布的分析方法能较好地反映混凝土开裂后的真实受力情况，而且只要将内力重分布的大小控制得好，既能使结构的承载力较好地发挥，又能保证结构在正常使用情况下的变形不会过大，裂缝不会过宽。塑性极限分析方法以结构形成几何可变体系和进一步加载时将导致结构破坏为前提，这种分析方法对估算结构的承载力是十分有用的。考虑塑性内力重分布的分析方法概念清晰，也比较成熟，但是计算比较烦琐；实际的设计中仍以弹性法即查图表的方法为主，这给工程的设计带来了很大的方便。当

6、然，弹性设计法也有其不足的地方，由于支座按固结或简支考虑，当按固结进行设计时，支座弯矩值偏大，跨中弯矩值偏小[4]。这样将使跨中截面偏于不安全，而支座处又造成一定的浪费。在上述的设计分析方法中，板面荷载均为满布的均布荷载。目前，对于双向板在线荷载或局部均布荷载作用下的反应、合理的设计方法以及构造措施等的研究，很少有零星的资料可查。有关研究所采用的方法主要是模型实验和实物实验，通过实验研究人员可以获得大量的实验数据，然后对数据进行归纳、整理，总结出实用的钢筋混凝土构件设计方法和构造措施，再经过大量的工程实践将设计方法和构造措施不断完善。

7、然而，实验也有它的局限性与不足：例如，对一些复杂的板结构，像海上采油平台、核反应堆外壳等难以进行实验；其次，实验对于影响结构的一些参数也难以准确控制；另外，实验花费大，周期长。目前，在建筑工程中广泛应用的主要是钢筋混凝土薄板，其厚度远小于板的跨度，4华中科技大学硕士学位论文挠度小于板厚的一半，所采用的分析设计方法比如弹性分析方法与极限分析方法在一定程度上能反映钢筋混凝土的非弹性性能，对常规设计来说也是行之有效且简便易行的，但毕竟有局限性，缺乏系统的理论性，不能清晰地给出结构在受到各种荷载作用下的各受力阶段的性状及其发展规律，不能揭示结

8、构内力和变形重分布的过程。现在，随着计算机有限元理论的发展，钢筋混凝土有限元的应用日益广泛，上面的部分问题可以得到解决。3.2目前的研究概况对于双向板在线荷载（线荷载或集中区域荷载）下受力性能与设计方法的研究，多年来，国