现浇井字梁楼盖支承条件的有限元分析

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1、DOI：lO．3969／j．issn．1672—4011．2013．01．033现浇井字梁楼盖支承条件的有限元分析钟晨(安徽新华学院土木与环境工程学院，安徽合肥230088)摘要：随着我国建筑结构多样性及复杂性的需求日益明显，混凝土井式梁楼盖结构是一种具有良好的结构性能和综合经济效益的结构形式。本文应用有限元软件AN—SYS对梁周边处为柱(即环梁)支承时，在不同布置条件下对井式梁结构受力性能进行分析，得到该体系合理的传力关系和受力关系规律。关键词：井式梁楼盖；有限元分析；受力性能；刚度；设计中图分类号：Tu312+．1文献标志码：A文章编号：1

2、672—4011(2013)01一0071一04Supportingconditio璐offiIliteelement粕alysisand嘶昏neeringappHcationonc嬲t-in-situconcretegroinedslabzHoNGChen(sc幻oZ矿a"以。趔E聊irDn，Mnfn2E愕i耻P矗ng，An^ui施n^m№ipe璐毋，跆i230088，劬i眦)Abstract：Withtheimprovementofournationaleconomy，structuraldiVersityandtheneedsofcomp

3、le)【ityobviousincre鹊一indy，theconcrete铲oinedslabisthestructurewithgoodper．fo珊anceandoveraueconomicbenefits．TIlispaperusefi面teel—ementsoftwareANSYStoa11alyzeandstudythemecha血calprop-eniesindⅢ宅rentarrangementswhensupportedcolumn(ie．rimbeaIIling)atfoursides，wecangetareasonablere

4、latioIlshipofloadingandfbrcing．Keywords：c叽crete铲oinedslab；finiteek瑚Ientanaly—sis；mecha击cperfomlance；ri百dity；designO前言井式梁楼盖是肋形梁板的一种，由双向板与交叉梁系共同组成的空间受力结构体系。结构中梁周边处一般为墙支承、柱支承和梁支承¨。o，计算时通常根据实际情况把边界条件简化为周边简支、周边固定和半固定三种情况。对于四周是墙支承条件下该结构在整体作用时的梁板的变形性能和应力分布情况已有大量研究结论与实验依据。为了深入了解现浇井式

5、梁楼盖在梁周边处为柱(即环梁)支承时，该体系基本构件的力学性能、破坏机理及设计方法，本文拟根据钢筋混凝土井式梁交叉梁格体系的独特性口“J，应用有限元软件ANsYs采用适当的空间梁单元来模拟，同基金项目：安徽新华学院校级科研项目(2012茁00r7)作者简介：钟晨(1985一)．女，安徽合肥人，安徽新华学院土木与环境工程学院。时考虑材料的非线性特征，针对井式梁楼盖周边处为柱(即环梁)支承时，在不同布置条件下对井式梁结构弹性阶段的受力性能进行分析，得到该体系合理的传力关系和受力关系规律，为工程设计提供一定的依据和参考。该例中梁周边支撑为柱(即环梁)

6、支承时，井式梁楼盖结构的平面尺寸、网格布置见图1，分析模型取为3×3跨，柱截面尺寸500×500(姗)，板厚为120mm，施加的面荷载为10kN／m2。分析布置1(两方向井式梁线刚度相同)中，长跨方向井式梁截面400×1000(mm)，短跨方向井式梁截面300×1000(mm)，周边环梁的截面为400×1200(mm)。图1分析模型1的布置简图图2分析模型l的1／4计算简图通过改变内部井式梁和周边环梁的尺寸，即分别改变梁的抗弯刚度EI以及抗扭刚度GI，分析在不同布置条件下对井式梁结构受力性能，得到该体系合理的传力关系和受力关系规律。(其余分析的

7、结构布置是在布置l的基础上对某一组参数进行调整卜7

8、，参数调整的具体情况见表1)表1各布置的参数比较表(单位：mm)葛N星布置l布置2布置3布置4布置5长跨方向400x400×井式梁10()01000短跨方向300×400×井式梁10004JD0×500×支撑环梁1200与柱相连(300)400x截面高度梁端截面减小到高度减小井式梁l000900到750注：①布置2—5中的未说明参数同布置1；②支撑柱z1，Z2的柱端处应力是指与井式粱相连方向的正应力。1有限元模型的建立1．1实体模型及相关参数1．1．1整体式有限元模型并式梁楼盖是双向受力的交叉

9、梁格体系，比较后决定采用整体式模型进行分析。在建模过程中进行了分段分层处理，将截面分为三层：纵向受拉钢筋加强区，纵向受压钢筋加强区，无纵向钢筋区。这里