现浇混凝土密肋楼盖受力性能的有限元分析

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现浇模壳密肋楼盖是在普通密肋楼盖的基础上,利用可回收重复利用的塑料模壳和新的施工工艺发展起来的一种楼盖形式,施工不需单独架设肋梁模板,速度快,现场可一次浇筑成型,具有自重轻、强度高、经济效益高等优点,有着广阔的应用范围和前景。现有工程设计软件计算方法不同导致计算结果差距比较大,楼盖设计参数对楼盖受力性能和变形特性及楼盖裂缝开展分布情况不明确;针对以上问题,论文采用理论分析和有限元数值计算相结合的方法,对现浇模壳密肋楼盖主要进行了以下几个方面的研究:(1)分别用有限元软件ANSYS和SAP2000建立梁-壳模型进行计算分析,比较其计算结果并与简化计算方法结果进行对比分析。(2)对相同梁-壳模型,研究肋梁宽度、肋梁高度、楼板厚度以及肋梁间距对模壳密肋楼盖受力性能的影响,提出合适的密肋楼盖设计参数。(3)利用ANSYS中SOLID65单元建立密肋楼盖的三维实体模型,进行非线性分析,分析密肋楼盖的挠度变化、混凝土应力应变以及楼盖裂缝分布和发展规律。通过研究发现:SAP2000和ANSYS结果与简化计算方法结果基本相同,但是SAP2000肋梁弯矩、剪力及挠度结果略大于ANSYS和简化计算方法所得肋梁弯矩、剪力及挠度结果,主梁结果基本一致;肋梁高度以及肋梁间距对楼盖受力性能影响较大,肋梁宽度以及楼板厚度影响较小,肋梁高度一般取为肋梁跨度的1/14,肋梁间距为1200mm-1300mm比较合适,肋梁宽度和楼板厚度满足构造和施工要求即可;楼盖裂缝首先出现在楼盖底部跨中肋梁上,随着荷载增大,柱帽上部边缘和楼盖跨中上部也出现裂缝。
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