新型钢筋混凝土空心楼板(修改)

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1、新型钢筋混凝土空心楼板有限元分析摘要：本文首先提出了一种新型钢筋混凝土四向肋空心楼板，为研究新型楼板的受力性能，本文作者采用ANSYS有限元分析软件建立了四角支承的四向肋空心楼板、两向肋空心楼板及实心板有限元分析模型，分别在三种荷载工况下，分析对比了上述三种混凝土楼板的挠度、应力大小及分布。研究结果表明本文提出的新型钢筋混凝土四向肋空心楼板具有优越的受力性能。关键词：四向肋空心楼板；有限元分析；角点支承；ANSYSFINITEELEMENTANALYSISOFNEWREINFORCEDCONCRETEHOLLOWFLOORZhangzhiweiZhaox

2、in(SchoolofCivilEngineering,HebeiUniversityofTechnology,Tianjin,300401)Abstract:Inthispaper,firstlyproposesanewkindofreinforcedconcretefour-wayribhollowfloor,forthestudyofmechanicalpropertiesofthenewfloor,four-wayribhollowfloor,two-wayribhollowfloorandsolidfloorsupportedbyfourcor

3、nercolumnsaretakenasrationalfiniteelementmodelsbyANSYS,comparativeanalysisoftheirdeflection,maximumstressanddistributionpaternarepresentedindetailusingthreekindsofcalculationschemes,studyresultsshowthatthenewreinforcedconcretefour-wayribhollowfloorwithsuperiormechanicalproperties

4、.Keywords:four-wayribhollowfloor;finiteelementanalysis;cornercolumnssupportsANSYS1概述随着国民经济的发展，大跨、高层建筑已逐步深入人们的生活。在房屋跨度增大，高度增加的同时，传统的现浇混凝土楼板由于自重大、混凝土用量多，施工速度慢等缺点，不适宜在大跨、高层建筑中使用。各种新型楼板体系应运而生，既能满足结构安全的要求、又能做到方便施工、经济适用。本文作者在分析研究了现有楼板优缺点的基础上，提出了一种具有四向肋的空心楼板，这种新型楼板是将八块三棱柱空腔内模拼合成一个具有“米”形

5、的基本体，然后由这种基本体纵横重复排列，构成各种不同的跨度，最后经现场浇筑混凝土，形成肋及空腔的空心楼板，图1给出了内模基本体结构及整板结构示意图。为研究这种新型四向肋空心楼板的受力性能，本文使用大型通用有限元分析软件ANSYS，在四角固支的条件下，分别对四向肋空心板（简称四向板）、两向肋空心板（简称两向板）、实心板在三种荷载工况下的受力性能进行有限元计算，对比分析了三种楼板的挠度、应力大小和分布规律，得出了有益的结论。(a)内模基本体摆法(a)theplacemethodofinternalbasicbodyofmodel（b）整板结构（b）whole

6、floorstructure图1四向肋空心板Fig.1fourribhollowfloor1楼板有限元模型的建立2.1计算假定进行有限元分析时，三种楼板的网格划分相同，只是两向板比四向板少了斜肋，实心板在四向板的空心部分用相同网格划分的实心块体填充起来。计算时，假定三种楼板中，钢筋与混凝土之间均粘接牢固，没有相对滑移，故采用整体式计算模型进行有限元分析计算[1][3]，并把单元视为连续均匀材料，不计内模质量，假定内模对混凝土没有约束作用。不考虑材料的弹塑性。2.2有限元模型几何物理参数1.模型几何参数如下：(1)四向肋空心板平面尺寸为5700mm×570

7、0mm（包括端部实心暗梁），板厚240mm。其中板平面尺寸为4800mm×4800mm，肋高185mm，肋宽100mm，顶板厚55mm；暗梁截面尺寸450mm×240mm。如图2所示平面图及剖面图。(2)两向肋空心板平面尺寸、板厚、顶板厚、肋高、肋宽及暗梁皆同四向肋空心板，只是少了两向斜肋。(3)实心板平面尺寸同上，板厚240mm。2.模型材料参数如下：(1)单元类型：solid45(空间八节点等参单元)。(2)材料杨氏弹性模量：Ex=Ey=Ez=2.8×104N/mm2。(3)泊松比μ=0.2。为了后文叙述、列表、图示方便，在此统一约定板面为x-z面，

8、板的厚度方向为y向。(a)四向板平面尺寸(a)thesizeoffourribf