基于双向密助楼盖的数值模拟及其理论研究

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1、湘潭大学硕士学位论文双向密助楼盖的数值模拟及其理论研究姓名：曹诤申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：罗迎社;张立人20070601学校代号10530学号200413010891分类号TU375.2密级双向密肋楼盖的数值模拟及其理论研究学位申请人曹诤指导教师罗迎社、张立人学院名称土木工程与力学学院学科专业结构工程研究方向混凝土结构设计和施工学位申请级别工学硕士学位授予单位湘潭大学论文提交日期二○○七年六月双向密肋楼盖的数值模拟及其理论研究学位申请人曹诤指导教师罗迎社、张立人学院名称土木工程与力学学院学科专

2、业结构工程研究方向混凝土结构设计和施工学位申请级别工学硕士学位授予单位湘潭大学论文提交日期二○○七年六月TheNumericalSimulationandTheoryStudyonOrthotropicWaffleSlabCandidateCaoZhengSupervisorLuoYingshe,ZhangLirenCollegeCollegeofCivilEngineeringandMechanicsProgramStructuralEngineeringSpecializationConcreteStru

3、cturalDesignandConstructionDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateJune,2007湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文

4、版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日湘潭大学工学硕士论文摘要钢筋混凝土双向密肋楼盖作为房屋的重要受力结构，与单向板肋形楼盖及双向板肋形楼盖相比,具有刚性大、整体性好、变形小、结构自身高度小、材料省、自重

5、轻和经济性好等特点，特别适合于跨度较大的多层建筑和高层建筑。迄今为止，国内外对双向密肋楼盖的试验和理论研究有限，特别是其周边支承的情况，并且仅做试验研究，周期过长、成本太高。本文采用计算机数值模拟方法对钢筋混凝土双向密肋楼盖在载荷作用下的受力和变形进行理论分析和数值计算。实践证明上述方法是解决现代工程技术问题和理论分析问题的一条行之有效的重要途径。本文的主要研究成果如下：1.借助有限元分析软件ANSYS和TRUEGRID，对集中荷载作用下双向密肋楼盖结构进行非线性分析，模拟结果与实验结果进行对比，说明所选择的

6、有限元模型是合理的，并能很好的再现双向密肋楼盖的受力状况及性能；2.模拟集中荷载和均布荷载作用下的双向密肋楼盖和实心双向平板，分析了a密肋楼盖和实心板的受力状况及两者的相似性，即塑性铰线沿四个角点呈45分布，但密肋板的受力性能显然优于实心双向板；3.比较了三块实心双向板与密肋板的受力性能，它们与密肋板分别具有相同的材料用量、抗弯刚度或高度。研究了板区格数、板厚、支撑宽度对密肋楼盖极限承载力的影响；4.总结双向密肋楼盖的各种弹性算法。在经典弹性薄板理论的基础上，通过拟板法将双向密肋楼盖等效成各向同性的实心板，建

7、立密肋楼盖在两种荷载作用下的内力求解式；5.采用极限平衡法求楼盖的极限承载力。考虑到混凝土非线性变形、裂缝、钢筋塑性变形等因素对楼盖变形的影响，将双向密肋楼盖换算成平板，比较密肋楼盖、实心双向板和普通梁的受力性能，可知密肋楼盖的变形更符合双向实心板的变形特征。结合双向板的挠度系数表格，考虑楼盖开裂后截面刚度降低，引入刚度降低系数，使挠度计算与试验更吻合。分析了楼盖的高跨比，为密肋楼盖设计提供参考。本文工作受到湖南省建设厅项目(13KZKZO2001)的资助。关键词：钢筋混凝土；双向密肋楼盖；数值模拟；拟板法

8、；极限承载力I湘潭大学工学硕士论文ABSTRACTAsanimportantforce-resistancestructure,thecapacityofreinforcedconcretewaffleslabisbetterthanone-wayslabandtwo-wayslab.Notonlydoeswaffleslabexhibithigherrigidity,smallerdeflecti