柱截面变化对框架结构现浇混凝土楼板影响的研究

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1、柱截面变化对框架结构现浇混凝土楼板影响的研究重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：张付杰指导教师：贾传果讲师专业：土木工程学科门类：工学重庆大学土木工程学院二O一五年五月ResearchonCast-in-situReinforcedConcreteSlabsofFramestructuresbyConsideringInfluenceofVaryingColumnSectionAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfo

2、rtheMaster’sDegreeofEngineeringByZhangFujieSupervisedbyJiaChuanguo(Lecturer)Specialty:CivilEngineeringCollegeofCivilEngineeringofChongqingUniversityChongqing,ChinaMay,2015中文摘要摘要现浇混凝土楼板裂缝一直受到国内外研究人员的关注，裂缝的存在对结构的耐久性和适用性都会造成很大影响。现今，由于土地的紧缺，高层、超高层的建筑越来越受到开发商的亲睐。对于建筑的下部楼层而

3、言，随着总层数的增加，柱截面越来越大，而梁截面变化不是太大，这使得对应的楼板更接近于异形板。这种情况下，楼板的计算和配筋往往还沿用单向板或双向板的设计方法和构造要求，忽略异形板受力尤其是应力分布上的特殊性，在楼板转角处出现应力集中，从而导致楼板开裂。鉴于此，本文采用ANSYS软件进行大截面柱框架结构的数值模拟，从楼板主拉应力、挠度、弯矩、屈服线以及开裂程度等方面，探讨在竖向荷载和温度作用下柱截面变化对楼板的影响，为大截面柱框架结构楼板的设计及构造措施提供一定的参考。具体研究内容与结论如下：①研究在竖向荷载作用下，柱截面变化对楼板主

4、拉应力和剪应力的影响。结果表明，当柱截面较大时，板、柱结合部剪应力和柱角处板顶主拉应力均大幅提高，出现应力集中现象，设计时宜配置加强筋。②研究在竖向荷载作用下，楼板挠度、弯矩随柱截面的变化规律，得到不同柱截面对应的楼板零弯矩线。结果表明，柱角处楼板弯矩随柱截面增大先增大后减小，楼板零弯矩线逐渐向板中心偏移；当柱截面较大时，按矩形板配负弯矩筋无法覆盖楼板负弯矩区域，需考虑延长柱角区域的负弯矩钢筋。③研究在竖向荷载作用下，楼板弯矩屈服线随柱截面的变化规律，得到不同柱截面对应的楼板弯矩屈服线。结果表明，柱截面较大时，楼板弯矩屈服线发生明

5、显改变，按矩形板进行塑性计算偏不安全。④研究均匀温差作用下，楼板主拉应力随柱截面的变化规律，并比较温度作用和竖向荷载作用下，不同柱截面对楼板主拉应力的影响情况。结果表明：柱角处板顶主拉应力随着柱截面的增大而增大；当柱截面较大时，柱角处有应力集中，其板顶主拉应力明显高于板中心的主拉应力；相对于竖向荷载，当柱截面较大时，均匀温差引起的角柱和内柱的柱角处板顶主拉应力均较大，设计时宜考虑均匀温差作用。⑤对大截面柱框架结构进行非线性有限元分析，研究其在竖向荷载和温度作用的共同作用下，不同板顶构造配筋对板顶裂缝的影响，并得出行之有效的构造措施

6、。结果表明：大截面柱框架结构楼板裂缝主要有板、柱结合部裂缝和板角斜I重庆大学硕士学位论文裂缝；采用不同的柱角处楼板构造方案其裂缝控制效果不同；相比而言，在柱角处配置正交钢筋并加上托板可有效地控制大截面柱框架结构楼板裂缝。关键词：裂缝，楼板，主拉应力，大截面柱，构造措施II英文摘要ABSTRACTCast-in-situReinforcedconcreteslabcrackshavebeenattractingtheattentionofresearchersathomeandabroad,andtheyhavegreatinflu

7、enceonthedurabilityandapplicabilityofstructures.Nowadays,duetothelackofland,high-risebuildingsandsuperhigh-risebuildingsareconstructedmoreextensively.Withtheincreaseofthetotalnumberoffloors,columncrosssectionsoflowerfloorsarerelativelylarge,beamcrosssectionsbasicallyr

8、emainunchanged,whichmakesthecorrespondingslabsbecomespecial-shapedplates.However,designersstillusetraditionaldesignmethods,i