探究混合配筋预应力混凝土双向密肋楼盖弹塑性分析及设计方法研究

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1、湘潭大学硕士学位论文混合配筋预应力混凝土双向密肋楼盖弹塑性分析及设计方法研究姓名：周长顺申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：刘忠20080520湘潭大学硕士学位论文摘要混合配筋预应力混凝土双向密肋楼盖，是在普通钢筋混凝土密肋楼盖的基础上，发展起来的一种重要的楼盖结构形式。由该结构形式组成的各种结构体系，已在国内外有了大面积的应用。它与普通钢筋混凝土结构双向密肋楼盖相比，具有结构自重轻、节省层高、减少用钢量的特点，在同等承载能力和造价的条件下，在挠度和抗裂性能上有明显的改善。在同样的混合配筋的预应力结构中，无粘结筋比有粘结筋

2、施工简便。简而言之，造价低又功能好，因而深受用户欢迎。本文详细介绍了混合配筋预应力混凝土双向密肋楼盖的特点、研究背景和存在的问题。采用有限元软件ANSYS，模拟了均布荷载作用下，周边简支混合配筋预应力混凝土密肋楼盖从开始加载到破坏的全过程，得到了极限荷载、荷载—挠度曲线和裂缝分布情况。在对混合配筋预应力混凝土双向密肋楼盖进行非线性有限元数值模拟中，通过分析，验证了应用实体单元SOLID65和等效荷载法的合理性，并得出了一些有意义的结论。在经典弹性薄板理论的基础上，建立了双向密肋楼盖的平衡方程，推导了双向密肋楼盖在X、Y方向上的抗

3、弯刚度计算公式，并按正交各向异性板，推导了周边简支混合配筋预应力混凝土双向密肋板的弯矩分配公式。按照超静定预应力混凝土结构塑性设计理论，对外载弯矩设计值M与张拉引起的次弯矩M之和（M+M）进行调幅，参照loadsecloadsec有关文献中预应力混凝土受弯构件截面的名义屈服曲率ϕ及极限曲率ϕyu的计算公式，采用相对塑性转角θ/h为自变量的弯矩调幅系数β的函数p0表达式，并根据经典算法和统一算法的承载力计算公式等，计算了混合配筋预应力混凝土双向密肋楼盖网格梁的跨中弯矩、挠度值。计算结果证明，将此方法引入到混合配筋预应力混凝土双向密

4、肋楼盖塑性设计中，可以大大减少支座处非预应力筋的用量，方便了施工，使工程质量得到保证。关键词：混合配筋预应力混凝土双向密肋楼盖；非线性有限元分析；弹塑性理论分析；塑性设计。I湘潭大学硕士学位论文AbstractWaffleslabfloorwithunboundedprestressedtendonsandnon-prestressedsteel,isaveryimportantformofsystemstructureoffloor,basedontheWaffleslabfloorofregularreinforcement

5、.Allkindsofsystemsofthiskindofstructurehavebeenamajorofapplication,homeandabroad.Comparedwithtwo-waywaffleslabofthereinforcedconcretestructure,thisstructureislighter,savesmorematerialsandreducessteelusage.Ontheconditionofthesamecarryingcapacityandcosts,thiskindofstru

6、cturemakesgreatprogressindeflectionandcrackingperformancesignificantly.Inthesamestructure,unbondedtendonformseasierconstructionthatthatofbondedtendon.Inaword,withlowcostsandgoodfunction,thisstructureispopulartousers.Thefiniteelementsoftwarewasadoptedinthisthesis,andt

7、heprocessfromloadingtofailureoffoursideswaffleslabfloorwithunboundedprestressedtendonsandnon-prestressedsteelundertheconditionofdistributedloadwassimulated,andtheultimateload,load-deflectioncurvesandthedistributionofcrackcouldbeobtained.Itwasshowedthattheresultofthee

8、xperimentagreewiththecalculationclosely,andthereasonablenessofadoptingsolidelementSOLID65andequivalentloadmethodinthenonlinearfinit