论文部分内容阅读
楼盖作为建筑当中重要的部分,除了承受结构自重,还直接承受着建筑使用过程中的各种活荷载,传统的钢筋混凝土楼盖在整个建筑物中所占比重最大,如果能在确保建筑整体的安全、可靠的前提下,节省楼盖体系的用料,就可以很大程度地减小建筑物的自重,因此能够节约建筑物的建设成本,提高建筑物整体的经济性能。新兴的空心楼盖体系,因其自重小、刚度大,适用广泛、经济效益明显,所以近年来得到了建筑行业的广泛关注,但是因其兴起不久,对空心楼盖并没有得到充分的认识,容易对空心楼盖的经济效益和安全性出现质疑,从而对空心楼盖的广泛应用带来阻碍。因此,进一步从多方面对空心楼盖的性能进行研究显得非常必要。本文以空心楼盖作为本文的研究对象,分析了空心楼盖的优点,介绍了空心楼盖近年来国内外研究现状,主要利用有限元软件ANSYS对不同支承条件下的薄壁方箱空心楼盖的特性进行研究,主要做了以下几点工作:(1)分别介绍了常见的拟板法、拟梁法、直接设计法、等代框架法等4种空心楼盖的结构计算方法,对几种方法的适用范围、优缺点进行了总结对比。(2)以薄壁方箱空心楼盖作为研究对象,利用有限元软件ANSYS建立了空心楼盖的有限元模型,分别考虑自重和不考虑自重两种情况下,对比了空心楼盖和实心楼盖的异同之处,结果表明两者挠度和第一主应力的分布形式和规律基本一致,因空心楼盖中空腔的存在,使得楼盖的自重大大降低,使得空心楼盖在性能上和经济上都更有优势。(3)分析空心楼盖在四种不同支承情况下(四边简支、四边固定、两对边简支两对边固定、两邻边简支两邻边固定,分别为工况1至工况4)的挠度和应力分布,结果表明四种工况下楼盖的应力云图和位移云图比较相似,在靠近支座的位置位移较小,往跨中方向位移越来越大,在跨中达到最大值,四种楼盖的最大挠度都出现在跨中区域。因为支承条件约束的强弱不同,前四种工况下表面第一主应力从大到小排列的工况为工况2、工况3、工况4、工况1。挠度从小到大排列的工况也是这个顺序。(4)为了更加全面的分析空心楼盖支承方式的影响,本文给出了具有角点支承和自由边界情况的计算分析,有限元分析后发现最大挠度基本都在楼盖中心,变形、应力云图随支承方式不同其变形、应力的分布形式有较大的差异。