不等跨蜂窝式现浇混凝土空心双向板的弯矩计算

对周边支承蜂窝式现浇混凝土空心双向板的受力机理等问题进行了研究.结果表明,该种板不同于密肋和交叉梁楼板,它的受力机理等同于实心板.最后,采用不等跨连续板弯矩分配法进行了工程实例计算,给出了蜂窝式空心双向板的构造要求.     

新型装配式钢筋桁架密肋楼盖的静力性能

为了研究新型装配式钢筋桁架密肋楼盖的静力性能,采用有限元软件ABAQUS模拟的方法,分别建立单向板和双向板足尺模型,研究四边简支和四边固定2种约束情况下楼盖在不同活荷载工况时的受力特点。结果表明:在四边固定约束条件下,无论单向板楼盖还是双向板楼盖,最大挠度都发生在跨中区格板,并且肋梁变形小,对楼盖面层约束效果明显,挠度以区格局部变形为主;在四边简支约束条件下,肋梁有较大变形,楼盖中心区格的挠度整体偏大;在各类活荷载工况下,楼盖变形均小于规范规定的正常使用限值,跨中钢筋应变呈线弹性增大,但是均未达到屈服,说明该类楼盖具有较高的承载能力和安全储备。     

边支承现浇混凝土蜂窝式空心双向板试验

为了研究周边支承的现浇混凝土蜂窝式空心双向板的受力与变形性能,进行了竖向均布荷载作用下4 m×4 m柱网、板名义厚度为90 mm的模型试验,并用弹性有限元法对试验模型进行了分析.试验结果表明,该板受力的全过程可分为未裂、带裂缝工作和破坏3个阶段.边梁跨中位置处板的顶面首先开裂,随后中心位置处板的下面出现裂缝.钢筋的屈服顺序为先支座负弯矩钢筋,后跨中的正弯矩钢筋.板在破坏前,底面的裂缝发展很充分,显示了板具有很好的塑性变形性能,板最后的破坏机构完全符合塑性铰线理论,并有足够的承载力.有限元分析结果表明,板在未裂阶段的理论变形与试验观测结果符合很好.建议现浇混凝土蜂窝式空心板可参照弹性薄板理论进行分析.     

钢筋桁架混凝土双向叠合楼板承载性能分析

目的验证预制装配式钢筋桁架混凝土叠合双向板的承载能力,为此类装配式混凝土双向叠合楼板在实际工程中的应用以及有限元分析提供参考.方法采用ABAQUS有限元软件,应用生死单元技术模拟其二次受力过程,对沈阳保障性住房惠民工程中的叠合双向楼板进行受力分析,将叠合楼板在不同约束、不同板厚比影响下的受力情况并与现浇楼板进行比较.结果叠合双向板的受力特征和现浇双向板类似;预制层所占厚度比例越小越有利于整体承载能力的提高,但不应小于预制层承担施工荷载时所需要的最小厚度;施工过程中的二次受力有利于叠合板整体承载能力的提高.结论钢筋桁架双向叠合楼板受力性能良好,且现场施工方便,值得在实际工程中推广应用.     

无粘结与有粘结混合配筋混凝土空心板试验研究

无粘结与有粘结混合配筋混凝土空心板(简称UPH预应力预制空心板)是一种新型楼盖.通过对UPH预应力预制空心板正常使用极限状态下均布荷载试验研究,了解该楼板受压的试验过程现象.并对试验结果进行分析,探讨了该楼板弹性阶段的应力-应变曲线、挠度、抗裂性能等,为UPH预应力预制空心板的弹性阶段进行内力与有限元分析提供理论依据.     

轻钢-定向刨花板组合楼盖抗弯性能

为研究冷弯薄壁型钢-OSB双向板组合楼盖的抗弯承载力性能,提出了一种将冷弯薄壁型钢和OSB板用自攻螺钉连接组成的新型组合双向受力楼盖。对足尺的楼盖进行单调静力堆载试验,观察组合楼盖的应变、挠度的变化趋势及整体破坏过程,研究试件的组合性能及承载力性能。通过ABAQUS有限元软件完成对四边简支条件下组合楼盖抗弯性能的模拟,对比有限元计算结果与试验结果,提出了双向板组合楼盖抗弯承载力的计算方法,同时推导出双向板组合楼盖挠度计算公式。结果表明：冷弯薄壁型钢-OSB双向板组合楼盖承载能力良好,有限元分析结果与试验结果基本吻合,验证了有限元模型的正确可行性;理论分析计算结果较为符合实际试验结果,可以用于实际工程设计与计算。     

叠合楼板极限承载力研究

目的研究装配式混凝土结构中叠合楼板在竖向荷载作用下的极限承载力,为叠合楼板配筋设计提供参考.方法基于ABAQUS有限元分析软件对底部2块与3块预制板拼接,工程中常用预制厚度与现浇层厚度,以及长宽比1.0~1.5范围的30组叠合楼板在竖向荷载作用下进行数值计算分析,得到沿拼缝方向按单向板配筋且垂直拼缝方向固定构造配筋、竖向荷载作用下四边简支的叠合楼板极限承载力;并计算在楼板极限承载力不变的前提下,按照双向板进行计算,得出沿拼缝方向受力筋面积可减少的比率.结果沿拼缝方向按单向板配筋、垂直拼缝方向固定构造配筋的叠合楼板,如果拼缝方向作为长方向,当长宽比为1∶1.5时,其实际极限承载力比按照单向板计算值可提高17%;长宽比为1∶1时,承载力可提高39%,长宽比为1.5∶1时,承载力可提高98%.极限承载力相同时,按照双向板计算,当长宽比为1∶1.5时,预制板中沿拼缝方向受力筋可减少17%,可按照平行拼缝方向的单向板计算;当长宽比为1∶1.2时,预制板中沿拼缝方向受力筋可减少30%,;当长宽比为1∶1时,预制板中沿拼缝方向受力筋可减少40%;当长宽比为1.2∶1时,预制板中沿拼缝方向配筋可减少60%;当长宽比为1.5∶1时,预制板中沿拼缝方向受力筋计算上可不配,叠合板相当于垂直拼缝方向受力为主的单向板.结论同尺寸、不同预制厚度与现浇层厚度的叠合楼板,现浇层厚度与预制板比值越大,承载力越大;底部2块预制板的叠合楼板与相同配筋的底部3块预制板的叠合楼板相比,承载力较低.叠合楼板应避免拼缝与楼板中线重合的布置,且当长宽比大于1.5∶1时,建议沿短边方向布置预制板.     

现浇混凝土空心楼盖几何参数对受力性能影响的分析

采用通用有限元软件ANSYS建立了现浇混凝土空心楼盖的有限元分析模型,对空心楼盖的变形特征、内力分布规律以及影响现浇混凝土空心楼盖内力和变形的肋宽、板厚等因素进行了分析,研究了各楼盖构造参数对现浇混凝土空心楼盖受力性能的影响规律.研究结果表明,楼板的最大主应力随着肋宽的增加有所降低,楼板的抗弯刚度随着板厚的增加有所提高,考虑到构造要求,必须合理选取空心楼盖的肋宽和板厚.     

四边固支预制带肋底板混凝土双向叠合板的 简化弹性计算方法

阐述了预制带肋底板混凝土双向叠合板的工作特性,分析了当前工程设计中存在的问题.针对双向叠合板的正交构造异性特征,依据正交各向异性板理论,采用荷载叠加法,求解了均布荷载作用下四边固支双向叠合板挠度及弯矩的解析解.引入等效跨度比的概念,对双向叠合板的边长进行修正,将其简化为各向同性板来计算,提出了四边固支双向叠合板的简化弹性计算方法.举例介绍了按照四边固支双向叠合板的等效跨度比查用各向同性板弹性计算系数的线性插值法,并与级数解析方法对比,结果表明:2种方法的计算结果吻合良好,完全能够满足工程设计要求,该简化弹性计算方法准确可行.     

复合材料球形阵列结构压入力学模型及弯曲变形协调机制

为了从结构力学角度揭示集中载荷作用下复合材料球形阵列结构的弯曲变形协调机制,建立了该结构典型局部板格的压入力学模型,采用载荷叠加法将集中载荷作用下四角点弹性支承且四边受等弯矩正交各向异性矩形板线性弯曲的中心点挠度分为2个部分:集中载荷作用下四角点弹性支承且四边自由的板的挠度,以及四边受等弯矩的板的挠度.前者可进一步分解为集中载荷作用下四角点弹性支承刚性板的挠度和集中载荷作用下四角点刚性支承线弹性板的挠度,后者可进一步分解为左右边简支上下边受相同弯矩的板的挠度以及上下边简支左右边受相同弯矩的板的挠度.将相同厚度的板在不同载荷情况下的挠度计算结果与有限元分析结果进行比较,进一步开展了试验验证,验证了解析解的正确性.      

水垫塘反拱型底板衬砌结构的非线性分析

反拱型底板的稳定性是实现消能防冲的关键所在，其受力过程表现为一种高度的非线性．为此，采用ANSYS程序中三维非线性弹簧单元模拟锚固钢筋的黏结滑移，接触单元模拟水垫塘底板结构之间的接缝以及底板、拱座与基岩之间的接触面。建立反拱型水垫塘的有限元模型，通过长潭岗水垫塘的工程实例说明了该模拟方法的合理性，并应用该方法对拟建的拉西瓦反拱型水垫塘进行稳定性分析，结果表明，反拱型底板具有较好的受力条件．茸稳定性能够得到保证．     

接触爆炸载荷下波纹钢加固钢筋混凝土板毁伤特征分析

为探究波纹钢加固钢筋混凝土板的毁伤特征,设计了波纹钢加固钢筋混凝土靶板,开展了波纹钢加固钢筋混凝土板的接触爆炸实验,获得了构件典型的毁伤特性,论证了波纹钢加固钢筋混凝土板的抗爆性能.采用有限元软件LS-DYNA对比了等质量的波纹状混凝土板、等质量平板混凝土板、等质量平钢板混凝土板的破坏模式,研究了波纹钢加固钢筋混凝土板的抗接触爆炸性能,获得了波纹钢加固钢筋混凝土板在不同接触爆炸载荷下钢板的跨中位移变化规律,给出了在接触爆炸载荷作用下波纹钢加固钢筋混凝土板的薄弱方向. 基于量纲分析,建立了该波纹钢截面形状下波纹钢加固钢筋混凝土板的跨中位移关于炸药质量的工程经验公式.      

水射流破碎水泥路面的微结构损伤模型及仿真

研究了水射流对水泥混凝土路面的破碎机理．利用细观损伤力学理论建立了水射流作用下水泥路面碎裂的微结构损伤模型，用有限元方法求解模型，得到了不同压力和速度的射流作用到水泥混凝土表面时在混凝土路面板块中产生Von—Mises等效应力．当表面冲击压力为144MPa时，达到混凝土临界破坏点．计算结果与实验结果的一致验证了模型的正确性。     

蜂窝式空心无梁楼盖板的挠度计算

基于等代框架法的基本原理,提出了蜂窝式空心无梁楼盖板的挠度计算方法,给出了板刚度的计算公式,并介绍了工程实际算例及使用的内模。     

对FRP筋混凝土板的冲切承载力的分析

为了研究FRP筋混凝土板的冲切承载力,采用大型商用软件ABAQUS对Carlos E等的试验模型进行了数值计算,非线性有限元的计算结果与实验结果有着良好的吻合。在准确校正试验结果的基础上,对影响冲切效应的参数进行了分析,包括混凝土强度、加载面形状和板厚。根据参数分析的结果,对FRP筋混凝土板的冲切承载力公式进行修正。通过比较分析,计算结果和有限元解与试验结果非常的接近。     

预应力钢-混凝土组合双向楼板的非线性有限元分析

利用非线性有限元方法，对预应力钢－混凝土组合单向楼板和双向楼板进行了空间受力全过程分析，并通过改变预应力筋配置进行了参数讨论，分析结果说明，相对于钢－混凝土组合单向楼板，组合双向楼板的承载力可以提高133％，刚度可以提高66％，而施加预应力后，承载力还可以继续提高，钢－混凝土组合双向楼板是一种非常有前途的结构形式。     

磷石膏空腔模无梁楼盖的连续化分析

通过运用ansys软件对磷石膏空腔模无梁楼盖进行截面应力分析,提出了该类方盒空心板连续化模型的基本假定。将空心板分别分为不考虑表层抗弯刚度与考虑表层抗弯刚度两种情况建立分析模型,采用连续化分析方法,推导了2种情况下空心板的基本方程,进而建立了周边简支条件下各自的内力和位移计算公式。用精细有限元方法,对实例进行了数值模拟,所得有限元计算值与连续化分析所得结果吻合较好,2种情况的最大相对误差分别为8.38%和7.78%,考虑表层抗弯刚度时的精确度较高,表明所提方法的正确、合理性。文中所提方法和公式均通过理论、数值验证,可作为磷石膏空腔模无梁楼盖研究的理论基础。