条带法在双向板设计中的应用

介绍了用条带法分析钢筋混凝土双向板和预应力混凝土双向板的简化计算方法，通过对短边长度为4．8m，跨厚比为40的矩形板进行对比，指出在适当跨厚比条件下，预应力混凝土双向板可以更好地控制裂缝和挠度。     

无粘结预应力双向板变形计算方法研究

通过6块无粘结预应力双向板试验，研究了影响双向板变形的主要因素：结构形式、预应力筋配筋率。将边梁对简支板跨中最大挠度的影响转化为荷载与支座条件系数来考虑；对两个方向的预应力筋和非预应力筋翌篁支板跨中最大挠度的影响，用换算配筋率（ApQ）参数来反映，建立了无粘结预应力简支板短期刚度和变形计算公式。计算结果与试验结果吻合较好。     

页岩陶粒轻质混凝土双向叠合楼板

根据3块足尺页岩陶粒轻质混凝土双向叠合楼板试件和1块足尺现浇双向楼板对比试件的静力堆载试验结果,分析了双向叠合楼板预制底板的普通混凝土和后浇叠合层的页岩陶粒轻质混凝土采用相同强度等级时的挠度变形特点,并根据试验结果和弹性力学薄板理论推导了页岩陶粒轻质混凝土双向叠合楼板的挠度计算公式。推导了四边固支页岩陶粒混凝土和普通混凝土叠合板在竖向均布荷载作用下截面中和轴高度、抗弯刚度和挠度的计算表达式,并分别对挠度和初始刚度计算公式进行了修正,提出了考虑四边支承转动的页岩陶粒轻质混凝土双向叠合楼板挠度计算公式。结果表明:页岩陶粒轻质混凝土双向叠合楼板跨中位移呈现线弹性变化特征,页岩陶粒轻质混凝土材料的弹性模量、叠合楼板中设置的钢筋桁架以及双向叠合板的板端约束条件是影响叠合楼板刚度和跨中挠度的主要因素;采用所推导公式计算的页岩陶粒混凝土叠合楼板的挠度值与试验值吻合良好。     

页岩陶粒轻质混凝土双向叠合楼板受力性能试验及挠度计算分析

根据3块足尺页岩陶粒轻质混凝土双向叠合楼板试件和1块足尺现浇双向楼板对比试件的静力堆载试验结果,分析了双向叠合楼板预制底板的普通混凝土和后浇叠合层的页岩陶粒轻质混凝土采用相同强度等级时的挠度变形特点,并根据试验结果和弹性力学薄板理论推导了页岩陶粒轻质混凝土双向叠合楼板的挠度计算公式。推导了四边固支页岩陶粒混凝土和普通混凝土叠合板在竖向均布荷载作用下截面中和轴高度、抗弯刚度和挠度的计算表达式,并分别对挠度和初始刚度计算公式进行了修正,提出了考虑四边支承转动的页岩陶粒轻质混凝土双向叠合楼板挠度计算公式。结果表明:页岩陶粒轻质混凝土双向叠合楼板跨中位移呈现线弹性变化特征,页岩陶粒轻质混凝土材料的弹性模量、叠合楼板中设置的钢筋桁架以及双向叠合板的板端约束条件是影响叠合楼板刚度和跨中挠度的主要因素;采用所推导公式计算的页岩陶粒混凝土叠合楼板的挠度值与试验值吻合良好。     

关于拟梁法计算现浇混凝土双向板楼盖内力和挠度的讨论

在计算楼盖结构内力和挠度时,可用拟梁法考虑梁板的协同工作。为了验证拟梁法的可靠性,应用SAP2000对6 m×6 m的单区格现浇混凝土双向板分别用有限元方法和拟梁法进行分析对比,拟梁数量由5根变化到10根。分析结果表明,与有限元法计算结果相比,当拟梁数量为5根时,用拟梁法计算所得的板跨中弯矩误差为7.2%,支座弯矩误差为12.48%,跨中挠度误差为4.1%;当拟梁数量为10根时,用拟梁法计算所得的板跨中弯矩误差17.56%,支座弯矩误差11.75%,跨中挠度误差为5.2%。直接用拟梁法计算混凝土双向板内力和挠度会产生较大误差,工程设计时应慎重使用。     

新型双向钢筋桁架叠合板底板受力性能试验研究

装配式建筑中,钢筋桁架叠合板作为主要受力构件应用广泛,然而,其底板在工地安装前经常出现开裂现象,导致叠合板无法使用。提出一种新型双向钢筋桁架叠合板,即在传统钢筋桁架叠合板上安装横向附加钢筋支架,从而提高叠合板的抗弯承载力。为了考察安装的横向钢筋支架对叠合板底板开裂状态和受力特性发挥的作用,分别对双向钢筋桁架叠合板底板和普通单向钢筋桁架叠合板底板进行静力加载试验,得到底板的开裂弯矩、裂缝分布及跨中挠度、应变等随荷载的变化规律。研究结果表明:在相同荷载作用下,相比于传统的单向钢筋桁架叠合板,双向钢筋桁架叠合板底板的开裂弯矩更大,裂缝发展更缓慢,跨中挠度、应变均较小,双向钢筋桁架能显著提高叠合板底板的抗裂性能,有效控制裂缝的开展。     

线荷载作用下混凝土双向板的挠度分析

钢筋混凝土双向板在工业与民用建筑中应用十分广泛,随着板的应用跨度日益增大,常常遇到板上作用有集中线荷载的情况,预测板在使用阶段的挠度对指导工程设计具有重要的意义。目前在工程中通常按线弹性薄板小挠度理论计算板的变形值,所得计算结果与实际情况偏差较大。为此,在分析钢筋混凝土双向板的挠度时,有必要考虑材料非线性特性。本文研究了有线荷载作用的混凝土双向板在正常使用阶段的挠度计算方法,着重探讨了四边固支混凝土双向板的抗弯刚度计算。通过简化板在相应边界条件下的位移函数,得到了混凝土双向板的挠度计算公式,并与ANSYS软件计算结果进行了比较。最后对双向板挠度的影响因素进行了分析。     

冷轧扁扭变形钢筋混凝土板的试验研究

对6块单跨简支单向板、3块三跨连续单向板和3块单格简支双向板作了试验。它们都是足尺构件,并采用深圳大盟冷轧变形钢筋公司生产的冷轧扁扭钢筋。试验结果表明,这些板都能满足《冶金基建试验检验规程》对承载能力的要求。从挠度和裂缝宽度看,这项试验也验证了《深圳地区冷轧变形铜筋混凝土结构设计与施工试行规程》的有关规定是合适的。     

不锈钢芯板四边简支单向板挠度计算试验研究及理论分析

不锈钢芯板结构是一种类似于蜂窝板的新型建筑结构体系,这种结构是由上、下面板以及面板之间以一定间距排布的薄壁圆管通过铜钎焊焊接而成。采用试验、有限元分析和理论分析三种方法对不锈钢芯板四边简支单向板的挠度进行研究。理论分析以虚功原理为基础,通过对不锈钢芯板进行力学模型的简化,推导出了不锈钢芯板四边简支单向板在跨中承受集中荷载时的跨中挠度计算式。通过试验结果,对挠度计算式进行了验证。最后,分析了不同参数对于不锈钢芯板四边简支单向板挠度的影响。研究结果表明:基于虚功原理推导出的挠度计算式可以较精确计算出不锈钢芯板四边简支单向板的跨中挠度,此外,芯管的外径、纵向间距和面板的厚度对跨中挠度的影响较大。     

钢筋混凝土双向板肋梁楼盖挠度计算方法研究

对现浇钢筋混凝土双向板肋梁楼盖中的中区格板、边区格板和角区格板,分别进行了均布荷载作用下的静力加载试验,测试了梁板的挠度值;考虑区格板边界支承条件的影响,建立了双向板挠度计算公式,并将公式的挠度计算值与试验值进行比较。结果表明:按线弹性理论所得的挠度值与试验值之间存在较大误差;按挠度计算公式计算所得挠度值与试验结果比较吻合。     

钢筋混凝土双向板挠度计算探讨

实际工程设计时,按照弹性理论方法查表计算的钢筋混凝土双向板挠度与其实际挠度存在较大偏差。本文利用有限元分析软件ANSYS中的SOLID 65单元和MATLAB程序,对钢筋混凝土双向板的挠度进行了模拟分析,基于模拟分析结果和单向受弯构件挠度计算方法,提出双向板挠度计算方法。针对提出的双向板挠度计算方法,采用已有的试验数据进行验证,结果表明,加载至极限荷载的60%~80%左右,根据本文方法计算的挠度值与试验值较为接近,且较试验值略偏大,结果偏于安全。     

火灾作用下混凝土双向简支板的挠度计算

小挠度薄板理论可以用来确定混凝土双向板正常使用时的挠度,当用于计算火灾作用下处于大挠度的双向混凝土板挠度时则会带来很大误差。在引入弹性板的大挠度微分控制方程后,考虑外加荷载与高温的共同作用,并计及高温下材料特性的变化,对火灾作用下钢筋混凝土双向简支板的挠度随温度的变化进行了分析。引入无量纲量,对大挠度微分控制方程进行无量纲化处理,并以无量纲板均布荷载为摄动参数,结合Galerkin方法提出了钢筋混凝土双向简支板火灾作用下挠度的计算式,计算结果与试验结果吻合较好,可为火灾作用下板的大挠度分析提供依据。研究结果表明:火灾作用下混凝土板的挠度与外加荷载和热弯矩均有关,与热弯矩成线性关系,而与外荷载则成非线性关系;当没有热弯矩时,挠度主要由外加荷载确定;当外加荷载恒定时,挠度则主要由热弯矩引起。     

火灾作用下混凝土双向简支板的挠度计算

小挠度薄板理论可以用来确定混凝土双向板正常使用时的挠度,当用于计算火灾作用下处于大挠度的双向混凝土板挠度时则会带来很大误差。在引入弹性板的大挠度微分控制方程后,考虑外加荷载与高温的共同作用,并计及高温下材料特性的变化,对火灾作用下钢筋混凝土双向简支板的挠度随温度的变化进行了分析。引入无量纲量,对大挠度微分控制方程进行无量纲化处理,并以无量纲板均布荷载为摄动参数,结合Galerkin方法提出了钢筋混凝土双向简支板火灾作用下挠度的计算式,计算结果与试验结果吻合较好,可为火灾作用下板的大挠度分析提供依据。研究结果表明：火灾作用下混凝土板的挠度与外加荷载和热弯矩均有关,与热弯矩成线性关系,而与外荷载则成非线性关系;当没有热弯矩时,挠度主要由外加荷载确定;当外加荷载恒定时,挠度则主要由热弯矩引起。     

天津体育中心射击馆双向弦支梁结构分析与设计

主要介绍天津体育中心射击馆屋盖钢结构弦支梁的设计过程,重点阐述了三号屋盖双向弦支梁的设计和分析,包括双向弦支梁的体系介绍及参数分析与选择、屋盖自振特性分析、地震作用下结构强度验算以及节点设计等。分析得到双向弦支梁设计应在参数分析的基础上进行详细对比,综合考虑撑杆布置、垂跨比、预拉力、面外拉索等影响因素;对于直线形双向弦支梁,垂跨比在一定范围内时,钢梁最大应力、最大竖向挠度及支座水平位移均随垂跨比的增大而减小;钢梁最大应力及最大竖向挠度随预拉力的增大线性减小,支座水平位移则相反;同时直线形弦支梁的撑杆下节点应具有可靠的面外约束。     

使用状态下钢筋混凝土双向板的挠度研究

通过试验研究、规范公式计算及有限元分析的方法,分析计算了使用阶段相同荷载作用下钢筋混凝土双向板的挠度,试验结果为0.37mm、规范中公式的计算结果为0.57mm、有限元计算结果为0.22mm,表明采用规范中受弯构件挠度计算公式计算钢筋混凝土双向板的挠度相对于试验结果偏于保守,有限元计算结果较试验值偏小,但基本可以反映双向板的挠度值。     

装配式叠合双向板受力性能实验研究及分析

对现浇双向板与双拼叠合式双向板进行静力加载试验,主要对比这2种板的挠度及裂缝开展等方面在均布荷载下的受力差异情况。足尺试验表明,现浇双向板与这种双拼叠合式双向板在受力性能上基本一致。由此可得,双拼式叠合板的挠度曲线可用弹性薄板理论计算,这个足尺试验为DB34/T810—2008《叠合板式混凝土剪力墙结构技术规程》的修订提供理论依据,为加快推进装配式建筑提供技术支持和理论支撑。     

现浇混凝土空心双向板实用计算方法

基于弹性理论,假定单宽空心板带与实心板带中点挠度比值等于整体空心板与整体实心板中点挠度比值,单宽空心板带与实心板带中点弯距比值等于整体空心板与整体实心板中点弯距比值。推导出单向布管的空心双向板的内力修正系数。在此基础上给出了基于实心双向板常规计算图表的现浇混凝土空心双向板的挠度和弯距计算公式。ANSYS通用有限元程序对算例的计算结果表明,挠度和中点弯距值的计算误差均小于10%;空心双向板的双向受力特性十分明显;平行于管轴方向的截面惯性矩大于垂直于管轴方向的截面惯性矩,其差值小于7%。此外,本文还对空心板布管方向和钢筋布置提出了建议。     

全装配式钢筋混凝土楼盖竖向受力性能试验研究

为研究新型全预制装配式钢筋混凝土楼盖的竖向受力性能,对1∶2缩尺的楼盖模型进行了模拟竖向均布荷载作用的静载试验,对楼盖的竖向承载力、挠曲变形、应变规律和双向受力性能等进行了研究。试验结果表明：楼盖具有较高的承载力,在整个加载过程中楼盖梁-板连接件和板缝连接件都表现出良好的传力性能;在竖向均布荷载作用下楼盖的挠曲变形呈现出与现浇双向楼盖类似的“碟形”,具有双向板的变形特征;楼盖模型在竖向荷载作用下的跨中挠度约为同条件下单向板楼盖挠度的0.445倍,楼盖构造能有效减小变形;楼盖底部垂直板缝方向连接件可传递竖向荷载作用下的弯矩,使其具有双向受力的特点。     

预应力混凝土钢管桁架叠合板施工阶段短期刚度研究

预应力混凝土钢管桁架叠合板是近几年出现的一种新型叠合板,叠合板在施工阶段的受力性能非常重要。设计了4个预应力混凝土钢管桁架叠合板试件,并对其进行受弯载荷试验。给出了4个试件的荷载-跨中挠度曲线。同时考虑钢管对混凝土的约束,按照等效截面刚度法推导出了施工阶段的短期刚度计算公式,计算了简支板的跨中挠度。在构件抗弯刚度未发生严重退化时,跨中挠度的计算结果与试验结果较为吻合。     

结构设计规范中混凝土双向板几个问题的探讨

目前,在楼屋盖结构中,大多数采用双向板。结合工程设计与施工的实际情况以及当前研究的深度,分析探讨了双向板内力计算方法的选用,通过工程中双向板典型实例,利用图表来形象直观地阐释规范中方法的优劣。剖析了混凝土双向板挠度计算中遇到的问题,当前实际工程中存在的简化不合理现象以及弹性法计算挠度值的偏低。依据铁摩辛柯经典弹性理论和工程中的实际要求,探讨了单向板与双向板的划界,并提出了自己的观点。