重力荷载作用下普通梁带次梁整浇钢筋混凝土楼盖弹塑性受力分析与试验研究

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整浇钢筋混凝土楼盖是目前应用范围最广、应用最多的楼盖形式。 楼盖是整个结构体系中最基本、最重要的组成构件之一,起着承受重力荷载并将其传递给竖向构件的作用,它与竖向构件一起承受、协调水平荷载,并作为竖向构件的水平横隔和支撑增强了结构的整体性。混凝土楼盖的造价约占土建总造价的20%-30%,重量占建筑物自重的40%左右,用钢量约占整个结构用钢量的30%-50%。 因此,对整浇钢筋混凝土楼盖的工作性能进行准确分析,找出一种合理的配筋方式,对整个结构的安全性和经济性都有很重要的意义。 本文在本课题组已取得的研究成果的基础上,针对目前应用最广泛的普通梁带次梁整浇钢筋混凝土楼盖,选取3种常见的结构计算模型:纯杆系模型、杆壳模型、solid模型,对整浇钢筋混凝土楼盖进行了大量的有限元计算分析,并在此基础上提出了优化模型,分别按不同的配筋方式,运用ANSYS软件进行重力荷载作用下弹塑性性能分析,揭示了结构在重力荷载作用下裂缝的开展、分布、结构的整体变形能力和受拉钢筋应变增长等的变化规律,并加以对比,有限元分析表明现行设计方法存在不足,solid模型和优化模型的配筋方式更为合理、经济、安全。 在理论计算分析的基础上,课题组进行了模型实验。本文通过对试验结果的分析,并与理论分析结果对比,表明理论分析所得到的关于裂缝开展、结构变形、钢筋应变等的变化规律是正确的,同时也表明solid模型和优化模型的配筋方式的确是比较合理的。 最后,本文对现行的设计方法进行了较为详细的分析,揭示了现行设计方法不足的原因;并对solid模型配筋的合理性进行了详细分析,提出了对现行设计方法的改进意见。
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