现浇混凝土空心楼盖计算方法的探讨

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1、V01．5No．8第5卷第4期2013年8月Aug．2013现浇混凝土空心楼盖计算方法的探讨袁波1徐其功2(1．深圳天华建筑设计有限公司，深圳518000；2．广东省建筑科学研究院，广州I510502)【摘要】以越来越被广泛应用的箱体内模现浇混凝土空心楼盖为例，探讨分析现浇混凝土空心楼盖参与整体计算的方法，并进行一定的简化，从而推广该结构的应用。【关键词】现浇混凝土空心楼盖；密肋梁法；空间等代框架法；刚度等效【中图分类号】TU378．5【文献标识码】A【文章编号】1674—7461(2013)04—0064—07

2、现浇空心楼盖结构因其具有自重轻，地震作用应用。小等诸多优点已在许多大跨度1：业与民用建筑中参考实际工程，简化后相关信息如图1和图2。被广大设计人员所采用。目前，尽管有了《现浇混l一墨!堕，j-l_墨!旦!。-f一墨鱼尘鱼-{650x650凝土空心楼盖结构技术规程》JGJ／T268—2012为结构设计人员作指导，但利用其来分析现浇混凝土空心楼盖时，还存在比较多的问题，例如等效过程复杂、不能同时考虑竖向荷载和水平荷载等。现浇混凝土空心楼盖结构形式较复杂，类似夹心板结构，许多通用设计软件例如PKPM并没有相应的考虑，其

3、计算方法更多停留地在承载力计算阶段，导致现浇混凝土空心楼盖在适用高度及大规模应用中有一定的难度。箱体内模现浇混凝土空心楼盖是按一定规则放置埋人式箱体内模后，经现场浇筑混凝土而在楼图1箱体内模空心楼盖结构板中形成空腔的楼盖，相比筒芯内模具有双向刚度均匀、刚度较大、空心率较大、灵活性大、损耗小等l瞳420x820x20

4、0(上下棒越厚各80／!㈠一优点，正越来越多地被采用。在此，以箱体内模现浇混凝土空心楼盖为例，探讨现浇混凝土空心楼盖参与整体计算的简便方法。1分析方法文献[2】对实心板板柱结构分别采用楼板有限元法和密

5、肋梁法进行了对比计算分析，得出密肋梁法比较接近有限元结果，并且可以考虑在水平荷载和竖向荷载的的楼板的刚度贡献，故可以作为一种比较精确的计算法。箱体内模现浇混凝土空心楼盖做类似考虑，并通过分析进行简化，便工程【作者简介】袁波(1987一)，男，助理T程师。主要从事结构设计工作。统浇混凝土空心楼盖计算方法的探讨65对上述箱体内模空心楼盖模型根据公式可得2箱体内模现浇混凝土空心楼盖采用的密以主肋、边肋和次肋为腹板的单元肋等效的矩形梁肋梁法宽度分别为1080ram，840ram和760ram。在图1所示的荷载下，在ABA

6、QUS中设弹性本2．1密肋梁等效方式构模型，所建模型平面图如图4，与块体模型(图5)(1)等效矩形梁原则对比，并取挠度控制点如图6。采用密肋梁法将空心楼盖划分成双向单元肋(2)楼板自重和使用荷载的处理的联合体，然后将每根单元肋按竖向抗弯刚度相等ABAQUS：由于是进行双向等效，将每根单元肋的原则等效为等厚度不同宽度的矩形梁，以此方式承担的使用荷载和自重取一半作为相应等效梁的将楼盖简化为横纵交叉的等效梁，忽略了各等效区自重，换算成密度输入参与计算。域之间的剪切和扭转影响。PKPM：将混凝土容重设为0，通过施加集中荷

7、取单个肋及其附属楼板(两侧1／2模盒宽度范载和线荷载来考虑柱和边梁的自重，楼板自重和使围内的楼板)为计算单元(图3)，简称“单元肋”，其用荷载作为恒载输入。需要注意的是柱的集中荷竖向抗弯刚度计算如式(1—1)：载需加在质心处，正确的处理地震作用。(3)PKPM参数的处理Ice一ll：堕1兰一’粤坐(＼11-1‘)／PKPM没有考虑楼板的面外刚度，所以才通过式中：，蒯，为楼板单元肋截面惯性矩；L为箱体长度；“梁刚度放大系数”来提高梁面外弯曲刚度，以弥补h。为楼板高度；h为箱体高度；(注：此处计算箱体内面外刚度的不足

8、。同样，也可通过“梁扭矩折减系模与板形心一致的情况)数”来适当折减梁的设计扭矩。等效矩形梁考虑了楼板的刚度贡献，两个调整系数取l；与柱顶端相连的等效梁考虑了板柱重叠部分的刚度贡献，所以不考虑梁柱重叠部分简化为刚域。2．2密肋梁模型与块体模型结果对比(a)截面示意图(b。为肋宽)(b)汁算单元计算得到ABAQUS密肋梁模型和块体模型分图3空心楼盖截面及计算单元别在竖向荷载3．5kN和7度多遇地震的变形图和应力图如下：进一步推导，我们可以得到等效梁宽度日计算从表l和图1l可以看出，密肋梁模型与块体模公式：型的竖向挠度

9、分布规律及大小基本一致，且PKPMB：墼的计算结果具有一定的精确性。(1—2)h；水平荷载下相关结果比较见表2：图4ABAQUS密肋梁模型图5ABAQUS块体模型图6挠度控制点I嚣90瓣3e-o麓酬蹩雾一I图7竖向荷载密肋梁模型变形图图8竖向荷载密肋梁模型应力图尸一———厂—————’————]图9水平荷载密肋梁模型变形图表1竖向荷载挠度计算值比较(单位：mm)挠度控制点