现浇混凝土蜂窝式空心双向板受力性能数值分析

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1、2014年第4期(总第294期)混凝土混凝土制品Number4in2014(TotalNo．294)ConcreteCONCRETEPRODUCTS现浇混凝土蜂窝式空心双向板受力性能数值分析梁冰a,b，刘忠．一，岳岭a,b赵伟南a,b，周柯靖a,b，宋登武(湘潭大学a．土木工程与力学学院；b流变力学研究所，湖南湘潭41I105)摘要：针对现浇混凝土蜂窝式空心双向板的受力性能，利用有限元分析软件ANSYS，进行了非线性数值模拟，分析结果与试验结果吻合较好，证明所建立的三维有限元模型是有效的。利用该模型，分析了现浇混凝土蜂窝式空心双向板

2、的破坏形态以及混凝土强度等级、面层钢筋配筋率、底层钢筋配筋率、面板层厚度、空心率等因素对构件受力性能的影响，为工程设计提供参考依据。关键词：蜂窝式；空心双向板；承载力；非线性分析中图分类号：TU528．01文献标志码：A文章编号：1002—3550(2014)04—0133—05Numericalanalysisonmechanicalbehaviorofcast-in-situconcretecellularvoidedtwo-wayplatessupposedLIANGBing~,b,L1UZhong一，YUELinga,b,Z

3、HAOWeinana．b，ZHOUKefing~'b,SONGDengwu(a．CollegeofCivilEngineeringandMechanics；b．InstituteofRheology，XiangtanUniversity，Xiangtan411105，China)Abstract：Thenonlinearnumericalsimulationanalysiswasconductedtoinvestigatethemechanicalbehaviorsofcast—i—n—situconcretecellularvoi

4、dedtwo—wayplatessupportedbyANSYSso~vareandthecalculatedresultswereagreedwellwiththeexperimentalones．Theresultsshowthatthe3Dfiniteelementanalysismodelisefective．Thefailuremodeofplateswasanalyzedusingthemode1．Furthermoreme—mechanicalbehaviorwasstudiedcorrespondingtodifer

5、entpara—meterssuchasconcretestrengthgrade，steelreinforcementratioonthesurface，Theunderlyingsteelreinforcementratio，panelthickness，hollowrateandtheresultsprovidedsomeusefulreferencesforengi—neeringdesign．Keywords：cellular；voidedtwo-wayplatessupported；bearingcapacity；non

6、linearanalysis寸为8mx8m。本研究所选用的试验是东南大学程远兵[1]0引言采用尺寸相似比1／2，制作4mx4m采用支承在四角柱上现浇混凝土空心楼板是指按照一定规则放置填充式的钢筋混凝土蜂窝式空心双向板，加载方式为竖向均布荷内模，经现场浇筑混凝土而在楼板中形成空腔的楼板『l_3]。载，如图1所示。混凝土的各项力学性能指标见表1，钢筋近年来开始被广泛采用的现浇混凝土空心楼盖结构，因其的各项力学指标见表2。自重轻，刚度大，板具有较大的结构跨越能力，能方便地在1．2三维有限元模型楼板中铺设设备，还能减轻结构和地基基础的受力，

7、能明根据试验过程，利用有限元分析软件ANSYS，建立了显地减轻结构的地震作用等优点被运用于大型的商场、办以板左下角为坐标原点的1／4三维有限元模型，如图2所公楼、宾馆、车站等各种类型建筑物中。示。该模型不考虑钢筋与混凝土之间的滑移。在边角位置本研究针对现浇混凝土蜂窝式空心双向板的力学性X=0～250mm，Y=0-250mm区域内添加z方向的约束，在能，利用有限元分析软件ANSYS，建立了现浇混凝土蜂窝X=21251TI1TI截面处添加方向的多排约束，在Y=2125mm式空心双向板三维有限元模型，计算结果与试验数据吻合截面处添加y方向

8、的多排约束。同时在Z=350mm平面上较好。同时利用该模型，分析了现浇混凝土蜂窝式空心双向施加一z方向的均布荷载。板的破坏形态及主要参数对空心双向板受力性能的影响，混凝土选用8节点实体单元Solid65，钢筋选用2节点为工程设计提供参