外墙转角L形悬挑板的精确分析.pdf

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1、王金金等：外墙转角L形悬挑板的精确分析81外墙转角L形悬挑板的精确分析王金金，曹朗(河海大学土木与交通学院，江苏南京210098)【摘要】建筑工程中，外墙转角悬挑板因受力复杂，设计配筋往往偏大却不合理。为给此类结构提供准确的内力分析，本文根据簿板原理，对外墙转角悬挑板进行了精确分析，推导了理论解析解。算例分析并与有限元解比较，表明本文方法可靠，结果正确，可供工程设计参考选用。【关键词】L形悬挑板；叠加法；精确分析【中图分类号】TU375．2【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2014】08—0081—04建

2、筑外墙转角悬挑板由于尺寸小往往被人们轻、视，配筋既不经济又容易出现裂缝。主要原因还是这A类板受力规律不太明确。因此研究外墙转角处悬挑I板，进一步分析其内力变形规律具有一定的理论意义lB和工程实用价值。曹远龙、曹朗⋯对邻边简支其余边f自由L形板进行了精确分析。张福范求解了复杂】边界条件下的悬臂矩形板，但还没有针对外墙转角L{形悬挑板展开精确分析的研究文献。本文根据薄板y，加法求。得解量析2解割：板璺用譬~]TfH7，再根据公共边协调条件建立联立方篓苎选竺用析表明：本文方法可靠，结果正确，板I为双向板。各板边界条件及受力见

3、图2。。1计算模型⋯⋯⋯⋯一一⋯⋯⋯—、”、1．1模型简化及基本方程都应满足如下基本微分方程：本文将图1中受均布荷载q作用下板ABcDHGFED口(，y)(1)沿图中虚线分割成3块板，其中板1I、板II1为单向板，其中，为板的挠度；q(，y)为均布荷载；D=柱连接节点焊接区域未见较大应力。最大应力位于[2]刘玉妹，张耀春．一种新型格构式刚架平面外稳定的实用算法[J]．钢结构，2002，17(3)：9—11．实腹垂直支撑与格构式钢柱连接节点板处，为应力集[3]刘书江，童根树．格构式压弯杆平面内稳定计算[J]．钢结中现象，

4、最大值约为245MPa，小于材料屈服强度。通构，20o4，l9(2)：58—61．过采用钢板连接格构式钢柱和双肢钢梁，并设置梁间[4]梁枢果，邹良浩，赵林，等．格构式塔架动力风荷载解析模铰接梁的转换节点方式能顺利传递实腹垂直支撑荷型[J]．同济大学学报：自然科学版，2008，36(2)：166．载，节点总体受力均匀满足钢结构设计规范要求。[5]GuoY，WangJ．Instabilitybehaviorandapplicationofprismatic4结语multi—tubelattieedsteelcolumn『J

5、]．JournalofConstructional本文采用ANSYS11．0软件建立了实腹垂直支撑SteelResearch，2009，65(1)：12—22．[6]PolyzoisDJ，RaftoyiannisIG，OchonskiA．Experimentalandan·与格构式钢柱连接节点的数值模型，分析了在最不利alytiealstudyoflatticedstructuresmadefi'omFRPcompositema。荷载组合工况下节点的整体应力分布。结果表明，所terials『J]．CompositeSt

6、ructures，2013，97：165—175．设计的节点应力均匀，传力明确，受力合理，该方案能够满足格构式体系的设计使用要求。[收稿日期]2014—03—21[作者简介】程波(1982一)，男，浙江安吉人，工程师，从事参考文献钢结构设计工作。[1]CECS77：96，钢结构加固技术规范[S]低温建筑技术2014年第8期(总第194期)q口二=[工工[口]]](b)板Ⅱ示意图(c)板Ⅲ示意图(a)板I示意图图2各板示意图BH、EH为广义支承边；另设H点挠度为。为薄板弯删度=嘉+02。(2)板II边界条件：1．2广义支

7、承边固支边Bc．吣。-0’尝L。-0(8)定义公共边界BH、EH为广义支承边，其位移及弯矩公式分别为：自由边cD：+l：0(9)BH：(x)：()=∑jLn(2)+(2I]m。(10)c3x20y2()=M()=∑L,sin(3)自由边HD-+l=0⋯)EH：()=w(y3)=∑A『lsin(4)M(y。)=、M(y)=∑ZnsinnTry(5)餐L-o，1．3各板边界条件：。：(1_)‘。(1)板I边界条件：固支边AB：。：O,OWt．I：0(6)(13)BH广义支承边，H、D点的挠度分别为、。固支边AE：W~=。，

8、OWl：。(7)(3)板llI边界条件(参照板II边界条件)，另一。设G挠度为。AAEXABy三(c)(d)(e)图3板1分解图2各块矩形板的解2．1板I的解ch)sin，图2中板I的解可由以下8个问题的基本解叠加(2)图3(b)所示三边简支，BH为广义支承边，得到，其中令Ol=mTr／2。作用分布弯矩M(x)，板的解为：(1)图