加腋梁板结构的有限元分析研究课件

1、加腋梁板结构的有限元分析研究加腋梁板结构简介地下室顶板塔楼外的部分一般由于园林的要求，覆有较厚的覆土，荷载较大（还可能存在消防车荷载）。同时由于景观绿化原因而使露天板经常与水接触，顶板有防水抗渗要求，一般要求控制0.2mm的裂缝宽度。而现在具有停车场功能的地下室一般要求较大的柱距。如果采用普通的梁板结构，计算需要很大的梁高及板厚，并且需要较多的钢筋用于裂缝控制。加腋梁板结构简介针对地下室顶板优势：1）构件受力合理； 2）施工方便快捷：不设次梁，使得安装模板、制作帮扎钢筋等工序省料省工；3）室内空间观感舒畅，具有良好的视觉效果；4）经济技术指标优：可有效减少混凝土用量，钢筋用量容易控制，且可降低

2、梁高，减少土方开挖。加腋梁板结构平面示意及实体模型图 1 加腋梁板结构平面示意图图 2 加腋梁板结构实体模型加腋梁板结构受力特点分析加腋梁在竖向荷载作用下，会产生较为明显的拱效应，在梁内产生轴压力，类似于拱桥的受力特点；加腋大板也可看做双向拱的拱壳空间结构，其受力性能优于平面构件，相对于十字梁结构，没有次梁产生的跨中集中荷载，其荷载传递更为均匀，有利于减小梁支座及跨中弯矩；支座处加腋对于控制控制梁板支座处配筋、减小裂缝具有明显作用。加腋梁受力性能分析a)平梁600700b) 平梁6001000c) 加腋梁600700 Y300900图 3 等跨度梁分析对比分析结果1）相对于a梁，c梁支座顶部拉

3、应力显著减小，a梁支座拉应力更接近b梁支座支座顶部拉应力2）相对于a梁，c梁跨中梁底拉应力有一定程度减小，但与b梁差距仍较大3）c梁产生较明显轴力，显现出明显的拱效应，但轴力分布在截面上不均匀。加腋梁板结构受力性能分析a)200mm厚普通梁板结构b)400mm厚普通梁板结构c)加腋梁板结构图 4 等跨度板分析对比分析结果1）c板支座拉应力值相比a、b板支座拉应力值均有明显减小，表明板四边加腋产生明显的空间拱壳效应。2）c板梁底拉应力值相比a板梁底拉应力值有明显减小，比b板梁底拉应力值稍大，表明板的刚度增加有利于控制梁弯矩。3）c板板底拉应力值介于a、b板底拉应力值之间，表明板边加腋可明显减小板

4、跨中正弯矩。其他结构分析软件对加腋梁板的分析ANSYS有限元分析软件对于实际工程应用效率过低，现有的结构软件中，还没有一个软件对加腋梁板做出专门的模拟和计算。 徐重人提出一种加腋梁的简化计算模型，即将加腋梁简化为以截面的形心连线为中性轴的空间曲梁，考虑了竖向荷载的作用下由于梁加腋产生的轴压力，使得相关构件可以按照压弯构件进行设计。加腋梁的模拟分析图 5加腋梁的拱模型示意图图 6ETABS中加腋梁模型加腋板的模拟分析加腋板由于其实际为三维空间受力，在SATWE中可以建立双向的并列的梁以模拟板带，将板带中部的节点标高提高以模拟加腋拱效应，并提取板带的内力结果进行配筋设计。图 7拱形梁模拟板带示意图结论与展望1）加腋梁板结构在荷载作用下会产生明显的拱效应，对于减小支座弯矩和控制钢筋用量具有积极的作用。2）对于加腋梁，将横截面形心的连线形成的空间曲梁作为加腋梁简化模型可以较准确模拟加腋梁实际受力情况。3）由拱效应产生的轴力作用在截面上分布并不均匀，因此实际结构设计中对于如何考虑其对结构配筋的贡献须做进一步的研究或通过相关实验来验证。结论与展望4）现有结构软件尚没有一款软件可以对加腋梁板结构进行专门的分析计算，通过ETABS、SATWE的软件可以近似模拟其受力