空心板楼盖用于多层大跨度结构的设计分析

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摘要:本文以设计多层体育训练馆为目标,对空心板楼盖用于多层大跨度结构的可行性进行了研究。首先介绍空心板设计中的基础理论知识,简述了空心板楼盖结构的受力岛特性,以及板式楼盖和梁式楼盖受力性能的差异性。通过分析板式楼盖在竖向和侧向荷载下的受力性能,以及扭转刚度折减的意义来阐述过去用等代梁法计算空心板的局限性。然后介绍了空心楼盖中柱帽、暗梁、主梁的设计原则。通过STRAT的建模分析,对结构进行了参数分析,针对大跨度空心板结构,得出如下结论:1、板式空心板楼盖具有岛状受力特性,使用等代梁法进行分析具有明显的局限性,建议采用梁板协同分析方法。2、大跨度空心板楼盖结构的高跨比建议为1/30-1/35(高跨比:板的厚度/短跨方向的长度)。继续增加高跨比,对降低板的挠度意义不大。3、大跨度空心楼盖结构的体积空心率建议为50%-60%,过高的空心率会过多地削弱截面,不仅板的挠度会有所上升,且板的抗剪配筋量也有所上升。4、大跨度结构的柱帽尺寸对结构的抗剪配筋影响较大。有针对性地加强中柱帽的尺寸,可以显著降低板的抗弯配筋。当柱帽尺寸为柱跨的1/3时,抗剪配筋满足要求。当柱帽尺寸超过柱跨的1/3时,继续增加柱帽的尺寸,对降低板抗剪钢筋的面积影响不大。文章最后对结构进行超限分析,分别是柱轴压比超限、柱节点域抗剪超限、边梁抗扭超限。建议边梁的抗扭折减系数为0.4。
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