竖向荷载下平面内受力楼板的分析与设计

楼板是结构抗侧力体系的重要组成部分,其平面内刚度改变对水平力分配影响较大。在一些结构中,楼板在竖向荷载下承受平面内拉力,可能开裂并对其平面内刚度产生显著影响。利用有限元软件,对斜柱、悬挑桁架与搭接柱等竖向荷载作用下平面内受力的楼板进行了分析。提出了竖向荷载下平面内受力楼板承载力设计原则,给出了考虑裂缝宽度的楼板开裂后刚度折减系数与刚度不足时的应对措施。     

地下结构大开洞楼板的受力分析

采用壳元及梁元相结合的有限元模型,通过对是否开洞以及有无水平荷载等不同情况下的典型楼板进行比较分析,探讨水平与竖向荷载共同作用的地下结构大开洞楼板的力学特性。分析结果表明,与常规仅承受竖向荷载作用下的楼板不同,当有水平荷载作用时,大开洞楼板在靠洞边一定区域内的板面及相关梁内会产生较大的面内水平位移及拉力。在设计地下结构大开洞楼板时应考虑平面内拉力和平面外弯矩的共同作用。     

SATWE程序中不同楼板模型对比和设计建议

对一规则平面高层结构采用SATWE程序中不同楼板假定模型进行了结构分析。结果表明,采用刚性楼板假定时,现浇楼板对梁刚度的增大不宜估计过高。楼板平面有限元分析表明,在楼板配筋时,框架梁处板顶负筋宜适当加大,普通楼面梁处板顶负筋宜适当减小。     

水平荷载作用下交错桁架结构的内力和侧移计算

本文通过对交错桁架结构在水平荷载作用下受力特点的分析,把结构中的楼板等效于与横向框架铰接的刚性链杆,建立了构件内力、层间侧移和楼层侧移计算的平面协同分析模型。通过对结构中柱子和竖向腹杆的受力分析,给出了交错桁架结构中柱子和竖向腹杆侧移刚度的力学计算模型和计算公式。根据水平荷载作用下桁架中远离空腹节间的弦杆弯矩较小的特点,假定桁架弦杆只在空腹节间和与其相邻的节间存在弯矩,给出了桁架侧移刚度的力学计算模型和计算公式。在楼板刚度无穷大假定的基础上,运用同一楼层水平侧移相等这一条件,提出了考虑柱子轴向变形影响的刚性链杆中轴力、构件内力、层间侧移和楼层侧移的计算方法。实例分析结果表明,本文方法简单实用,与ANSYS分析结果接近。     

不同楼板模型在SATWE程序中的分析研究

结合实际工程,采用SATWE程序中不同楼板假定模型,对一规则平面框架结构进行结构分析.结果表明:不同的楼板模型,对楼板刚度的假定不同,计算结果有一定差异,设计时应根据实际情况选择合适的楼板模型进行结构计算.     

框架简化计算时水平力分配问题

通常框架体系结构简化为平面框架结构时,水平荷载是按每榀框架受荷面积进行分配的。但随着建筑物高度增加以及结构刚度的加强,这种方法计算误差愈来愈大。本文以每榀框架之间通过楼板互相联系协同工作为依据,提出了按每榀框架抗侧刚度分配水平荷载的简化计算方法。     

某平面刚度变化超限的高层结构抗震设计

介绍某高层建筑由于楼板开洞过大引起平面刚度急剧变化的超限结构设计方法,分析了此类超限结构的概念设计原理及构造设计措施,比较了SATWE和PMSAP两种设计软件的有限元计算结果,讨论了结构竖向刚度分布规律及抗震性能,结果表明所采取的加强措施有效降低了平面刚度变化对抗震性能的不利影响。     

PKPM软件在建筑结构设计中应注意的问题

主要介绍了PKPM系列软件在建筑结构设计使用中合理确定水平荷载、假定楼板刚度、中梁刚度放大系数、梁端负弯矩调幅系数等方面应注意的问题,并就这些问题进行了较为详细的分析,以保证设计结果的正确性和可靠性。     

连体刚度和位置对双塔连体高层建筑受力性能的影响

在双塔连体结构中 ,连体的刚度和设置位置直接影响到连体对两塔楼所能起到的连接作用 ,因而影响结构整体的受力性能。分别就连体轴向刚度、竖向平面内的抗弯刚度和水平面内的抗弯刚度对结构静力性能的影响进行了研究 ,分析了连体在两塔楼之间的传力机理 ,并探讨了要引入连体楼层楼板面内刚度无穷大假定应满足的条件。此外 ,还分析了连体设置位置对结构静力性能的影响     

论现浇楼板与梁协同变形对框架结构内力影响

提出了楼板、梁协同变形刚度计算方法,模拟工程实例,用三种方法四种模型计算出楼板对框架梁抗弯刚度效应及对竖向荷载下结构内力影响程度,结果表明该方法在二维简化中较为合理,可为类似工程设计提供可行性依据。     

考虑楼板不同刚度时跳层空腹网架结构的受力性能分析

跳层空腹网架在利用网架的空腹部分做楼层使用时，网架的上、下弦杆均与楼板浇注成为一个整体，以往对跳层空腹网架结构的力学性能分析均未考虑楼板刚度的影响．本对普通型跳层空腹网架结构在竖向荷载作用下考虑楼板不同刚度和不考虑楼板刚度进行了比较分析，揭示了楼板对空腹网架受力性能的影响规律．本的结论可为跳层空腹网架结构的工程设计提供参考．     

考虑竖向荷载的波形钢板剪力墙力学性能研究

为了探明波形钢板剪力墙在竖向和水平荷载共同作用下的力学性能,采用ABAQUS软件建立了24个波形钢板剪力墙模型,进行非线性推覆分析和滞回分析,研究竖向荷载对波形钢板剪力墙抗侧性能和滞回性能的影响机理,分析边柱-内嵌板刚度比对波形钢板剪力墙力学性能的影响。研究结果表明:边柱在竖向荷载和水平荷载共同作用下会发生底部变形和失稳破坏,竖向荷载对波形钢板剪力墙的力学性能有不利影响;波形钢板剪力墙的边柱-内嵌板刚度比增大,剪力墙延性性能和滞回性能提升,反之则降低;边柱-内嵌板刚度比提升到1 000 m3后,刚度比的增加对波形钢板剪力墙力学性能的影响不再明显,剪力墙柱板刚度比合理的取值范围约为500～1 200 m3。     

半刚性连接钢框架水平侧移的简化计算

以一榀半刚性钢框架模型为例,在某些假定条件下,导出了其在水平荷载作用下的弹性侧移公式,并与刚性钢框架在水平荷载作用下的侧移公式进行比较,引入框架梁名义线刚度的概念,提出了在半刚性钢框架设计中采用框架梁名义线刚度来考虑连接初始刚度对框架水平侧移的影响.     

国外期刊论文简介

半刚性组合框架在竖向荷载作用下的实用设计方法;预测钢-混凝土组合楼板部分协同工作结构性能的简化模型;约束钢梁在升温段和降温段的试验;内埋I字形钢的组合柱的抗火性能——截面尺寸和荷载比的影响;钢柱抗火设计的屈曲长度.     

装配式钢筋砼空心楼板施工造成裂缝的原因分析

楼盖是多层和高层建筑结构的重要组成部分,它是传递水平荷载作用的主要构件,在建筑结构计算和设计假定时将楼盖在平面内看作是一个绝对刚性盘体,协同各竖向构件之间的受力。楼盖刚度的整体性可以提高整个建筑结构的刚性和整体性,可以减小整个建筑物的水平位移,有利抗风抗震。空心板灌缝产生裂缝,缝隙将楼面板分割成几块独立的板块,而不是一块整体的楼盖,势必影响楼盖的整体刚度,外加漏水渗水,影响建筑物使用寿命,不可等闲视之。     

梁刚度对现浇混凝土空心楼板受力的影响

在现浇混凝土空心楼板中,梁的竖向变形和刚度对空心楼板的内力存在着较大的影响。文章采用PKPM-SLABCAD复杂楼板有限元软件对竖向荷载作用下,梁-空心楼板相互作用关系进行分析。通过调整梁与空心楼板抗弯刚度比来分析梁刚度对现浇混凝土空心楼板的影响。     

某跨铁路线路人行天桥设计

对跨铁路线路天桥钢结构主体部分进行设计总结。介绍了该工程的设计主要原则、荷载组合、截面设计、强度刚度验算及混凝土楼面对结构竖向刚度影响。结构主要采用有限元软件MIDAS/GEN2014进行计算分析,结构的各杆件的应力比、位移均能满足规范的设计要求,通过对比发现混凝土楼板对于结构的竖向刚度有一定影响,楼板按照板单元加到模型中相对于楼板折算成荷载加到模型中,前者竖向频率明显高于后者。     

基础刚度对某步行天桥温度变形的影响

考虑基础刚度的影响对超长结构的温度作用分析非常关键,基础刚度宜以实测刚度为依据,进行合理取值。以某大型步行天桥的温度作用分析为例,根据桩的水平和竖向静载试验,推算了基础的实际刚度,并全面比较了固定支座约束、线性弹簧支座约束、非线性弹簧支座约束时结构的内力状态。结果表明,固定支座约束过分限制了类似核心筒这样刚度很大的构件的变形,改变了结构的温度内力分布状态,与实际情况有很大偏差。讨论了基础刚度取值中一些假定的局限性,对基础刚度的合理取值给出具体建议。     

低层冷弯薄壁型钢结构住宅整体性能分析

基于有限元方法建立了典型低层冷弯薄壁型钢结构住宅的整体模型,通过计算分析得到了结构的模态,并获得了风荷载和地震荷载作用下结构的内力、变形和墙体剪力。通过改变楼板平面内刚度,验证了相对刚度法中楼板平面内无限刚性假设的合理性;并建议针对形体复杂的低层冷弯薄壁型钢结构,应采用有限元整体建模的方法求解墙体剪力。结果表明,低层冷弯薄壁型钢结构具有良好的整体性能,在抗震设防烈度为6度的地区可以满足承载力和变形的要求,且安全储备充足。     

历史建筑砌体结构的砖墙平面外受力性能研究

针对历史建筑砌体结构在地震作用下容易发生砖墙平面外破坏与倒塌的问题,设计并制作了4片足尺带正交横墙的砖墙,采用气囊加载施加均布荷载进行了砖墙平面外静力试验,研究历史建筑砖墙平面外破坏模式和受力性能。在此基础上,通过理论分析研究了竖向荷载、墙厚、墙宽、楼(屋)盖形式和砂浆强度等因素的影响,提出了砖墙平面外承载力计算方法。研究结果表明：峰值荷载后砖墙平面外位移急剧增大,但开裂后仍能保持较大的平面外位移而不倒塌;与无楼板砖墙相比,木楼板和混凝土楼板砖墙的初始刚度分别提高了69.9%和68.8%,平面外承载力分别提高了44.5%和54.0%;竖向荷载、墙宽和墙厚对砖墙平面外承载力影响显著,楼板形式有一定的影响,而砂浆强度的影响较小;砖墙平面外承载力的理论结果与试验结果吻合较好。