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1、七、空心板楼盖受力特性及受力岛设计方法II:计算与设计摘要:基于板式楼盖的岛状受力特性[1],本文第II部分提出了板式楼盖设计的受力岛方法:不将板式楼盖的设计人为地纳入到梁式楼盖的体系,充分认识、并体现板式结构内力的岛状特性,并根据该项基本认识,采用合理的计算模型、符合受力特点的配筋方式、合理有效的结构优化方法和抗震设计。本文提出空心板楼盖计算的系列处理方法:各向异性板单元细分模型进行结构计算,采用附加梁模拟柱截面对板的面支承作用,通过柱端板的刚度折减实现弯矩调幅,利用整体模型计算长度挠度。本文提出了
2、板式楼盖合理的配筋方式。板顶配筋分为分受力岛区、核心加强区、跨中区,板底配筋分为实心板带区、边板区、中板区。这种配筋方式,体现了板式楼盖的受力特点,能有效降低配筋量。关键词:板式楼盖,空心板楼盖,受力岛设计方法,板单元,各向异性,弯矩调幅,长期挠度Thecharacteristicandinsulardesignmethodofhollowslab-columnStructuresII:ComputationanddesignXieJing-zhong(Depart.ofcivilengineerin
3、g,JiaotongUniv.ofShanghai,Shanghai200030)Abstract:Basedonthecharacteristicofhollowslab-columnstructureobtainedinPartIofthepaper,theinsulardesignmethodisadvocatedinthispart.Themethodincludesseriesofconceptsandpracticaldesignroutines:distinguishslab-colum
4、nstructurefromthesystemofbeam-columnstructure,realizetheinsularcharacterofslab-columnstructureandbehaveitindesign,employreasonablecomputationmodelandthedesignofsteelbar,andemployvalidoptimizationmethodandseismicdesignmethod.Manypracticalcomputingmethods
5、arepresented:thesubdividedFEMmodelwithorthogonalanisotropicplateelementforstructuralcomputation,theattachedbeamtoreflectthesupportofcolumnsection,modulatingpinkmomentbydecreasingstiffnessofslabaroundcolumn,andcomputinglong-termdeformationbyglobestructur
6、almodel.Atlast,thedesignmethodofsteelbarisalsoadvocated.Thereareinsularzone,corereinforcedzoneandmiddlespanzonefortopsteelbarofthefloorslab,andsolidstrip,sidestripandmiddlestripforbottomsteelbar.Thiskindofdesignrepresentsthedistributionofinnerforce,andc
7、ansuccessfullydecreasesthetotalamountofsteelbar.Keywords:slab-columnstructure,hollowslab-columnstructure,theinsulardesignmethod,slabelement,orthogonalanisotropic,momentmodulation,long-termdeformation.1、引言结构受力是结构设计的基础。等代梁法不但是一种计算方法,在一定程度上也导致将板式楼47盖结构按梁式楼
8、盖进行设计的技术思路[2]。本文第一部分的分析表明,板式楼盖(包括空心板)与一般梁板式楼盖受力有很大的不同,这决定了应有不同的设计方法。等代梁法也是适应一定历史阶段技术条件的结果。二十世纪末至今,工程设计中大量采用一维变带宽存储方式的微机有限元软件。将板简化为梁,其三维整体有限元模型的结点总数,满足这些软件的计算容量要求。如直接由板单元模拟,需要有较密的网格剖分,这导致计算结点数大量增加。如采用等代梁法有5千结点的结构,采用细分板单元模型则可能达到5万结