钢-混凝土组合扁梁楼盖承载性能有限元分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com第3O卷第5期重庆建筑大学学报Vo1．30NO．52008年10月JournalofChongqingJianzhuUniversity0ct．2008钢一混凝土组合扁梁楼盖承载性能有限元分析杨璐，王元清，石永久(清华大学土木工程系，清华大学结构工程与振动教育部重点实验室，北京100084)摘要：钢一混凝土组合扁梁楼盖的采用可以降低结构层高，改善钢结构的防火性能，形成无柱大空间与“无梁楼盖”的建筑效果；组合扁梁楼盖具有良好的力学性能，在多高层结构中，既能做框架梁受力，又能承载楼面的作用荷载；同时深肋压型钢板的采用可以降低楼板自重同时可作

2、为永久模板使用，大大提高施工速度，带来很好的经济效益，在多高层钢结构建筑中有广阔的应用前景。论文采用有限元软件ANSYS建立钢一混凝土组合扁梁整体楼盖三维实体模型。对组合扁梁楼盖在竖向荷载作用下的承载性能、变形特点以及楼板自振频率进行了分析，同时对组合扁梁的有效宽度及肋部混凝土的影响进行了计算分析。分析结果表明：钢混凝土组合扁梁楼盖具有良好的承载性能并能较好地满足正常使用的要求；肋部混凝土及配筋对楼盖的承载力有较大的影响；楼盖主梁的有效宽度分析应建立在整体模型和试验的基础之上。关键词：组合扁粱楼盖；承载性能；自振频率；有效宽度；有限元分析中图分类号：TU391文献标志码：

3、A文章编号：1006—7329(2008)05—0047—06FEAoftheLoadingCapacityofMonolithicCompositeSlimFloorswithDeepDecksYANGLu，WANGYuan—qing，SHIYong-jiu(DepartmentofCivilEngineering，TheKeyLaboratoryofStructureEngineeringandVibrationofMinistryofEducation，TsinghuaUniversity，Beijing100084，P．R．China)，Abstract：Stee

4、l～concretecompositeslimfloorswiththesteelbeamencasedinconcretefloorslabshavemanyadvantages，includinglOWstructura1height，highfireresistanceandrapidconstructiontimes．Thesefeaturesmakesuchfloorsapromisingforuseinmulti—storeysteelbuildings．Weestablisheda3Dfiniteelementmodelofamonolithiccompos

5、iteslimfloorusingtheANSYSsoftwarepackage．Weanalyzedtheloadingcapacity，deformationbehavior，natura1vibrationfrequency，theinfluenceofreinforcement。andtheconcreteinthefloorribunderauniformlydistributedverticalload．Wecalculatedtheeffectivewidthofmid—girderandsecondarybeams．Thefollowingconclusi

6、onscanbedrawnfromtheanalysisresults：First，monolithiccompositeslimfloorspossesshighloadingcapacityforcommonbuildings．Second，theconcreteribandreinforcementratiointheribhavesignificanteffectsonfloorloadingcapacity．Third，calculationofeffectiveprimarybeamwidthshouldbebasedonanalysisofmonolithi

7、cfloorsratherthansinglebeams．Keywords：compositeslimfloor；loadingcapacity；naturalvibrationfrequency；effectivewidth；FEA钢梁也被称为“帽梁”(HatBeam)，如图1。到目前，已1概述经出现了较多此形式的产品，形式上主要有组合扁梁钢一混凝土组合扁梁将钢梁内嵌于混凝土楼板之在工程的应用主要有叠合板组合扁梁口]、深肋组合扁中，利用钢梁与混凝土之间的粘结力实现了两者的共梁¨2]、拱形组合扁梁¨3]，见图2。采用组合扁梁楼