邊支承大跨現(xiàn)澆混凝土蜂窩式空心雙向板的試驗(yàn)研究.pdf

1、現(xiàn)澆混凝土蜂窩式空心板是在板內(nèi)有規(guī)律地填入若干小尺寸的箱體內(nèi)模而形成蜂窩式孔洞的一種新型現(xiàn)澆空心板。目前，對(duì)它的研究還很少。本文對(duì)邊支承大跨度現(xiàn)澆混凝土蜂窩式空心雙向板的計(jì)算方法、有限元分析、豎向均布荷載作用下的試驗(yàn)、邊梁扭矩計(jì)算等進(jìn)行了研究，并介紹了三個(gè)工程實(shí)例，提出了設(shè)計(jì)及施工建議，主要內(nèi)容如下： 1、現(xiàn)澆混凝土蜂窩式空心板是一種帶有密集小肋加強(qiáng)的板。這種板的底部有雙向的肋，肋很密，肋高不大。通過對(duì)這種樓板的理論分析和試驗(yàn)，

2、本文認(rèn)為：當(dāng)滿足條件l<,1>/(s<,1>-b<,1>)≥9，l<,2>/(s<,2>-b<,2>)≥9，t/h≥1/4時(shí)，在豎向均布荷載作用下，可以忽略肋間板的剪力滯后，認(rèn)為肋與肋間板的變形是一致的，從而可按照普通實(shí)心板的理論來分析。這里l<,1>、l<,2>分別為板短、長(zhǎng)跨方向的計(jì)算跨度，s<,1>、s<,2>分別為l<,1>、l<,2>方向的肋間距離，b<,1>、b<,2>分別為l<,1>、l<,2>方向肋的寬度，h為肋間板厚度

3、，h為包括肋在內(nèi)的空心板總厚度。同時(shí)本文也指出了蜂窩式空心板是以平板彎曲為主的帶肋的板，而密肋樓板或井式樓板則是以交叉梁彎曲為主的帶板的梁系。因此如果把蜂窩式空心板看作密肋樓板或井式樓板來計(jì)算的話，將得出非常錯(cuò)誤的結(jié)果。 2、以彈性薄板小撓度理論為基礎(chǔ)，推導(dǎo)出了蜂窩式空心板的微分方程。根據(jù)蜂窩式空心板的構(gòu)造特點(diǎn)，提山了其截面彎曲剛度和扭曲剛度的計(jì)算公式。對(duì)于四邊簡(jiǎn)支的蜂窩式空心板，給出了板撓度和彎矩的解析解；對(duì)于四邊固定的蜂窩式

4、空心板，給出了板撓度和彎矩的數(shù)值解。同時(shí)為了方便應(yīng)用，編制了相應(yīng)的計(jì)算程序，給出了豎向均布荷載下四邊簡(jiǎn)支和四邊同定的蜂窩式空心板的撓度和彎矩系數(shù)。 3、采用實(shí)體建模的方法，用有限元程序ANSYS進(jìn)行了若干組算例的有限元分析。分析結(jié)果表明，采用本文提出的上述計(jì)算方法，能較準(zhǔn)確地計(jì)算邊支承蜂窩式空心板的撓度和彎矩。 4、進(jìn)行了一塊4m×4m的蜂窩式空心板試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，在豎向均布荷載作用下，蜂窩式空心扳的變形、裂縫、破壞形態(tài)

5、等受力性能都與普通實(shí)心板相似。試驗(yàn)也表明，蜂窩式空心板具有自重輕、變形小、剛度大等優(yōu)點(diǎn)。在試件達(dá)到承載力極限狀態(tài)時(shí)，板具有良好的延性性能。用有限元分析程序?qū)υ嚰M(jìn)行了變形分析，分析結(jié)果與板在未裂階段的變形符合較好，這說明現(xiàn)澆混凝土蜂窩式空心板在未裂階段的變形可以近似采用彈性理論的方法計(jì)算。同時(shí)根據(jù)極限平衡理論，對(duì)試件的極限承載力進(jìn)行了計(jì)算，理論計(jì)算值與試驗(yàn)測(cè)到的破壞荷載很接近，這說明現(xiàn)澆混凝土蜂窩式空心板的極限承載力可以根據(jù)塑性鉸線理論

6、計(jì)算。 5、針對(duì)肋梁樓蓋中的邊梁，通過分析認(rèn)為，應(yīng)考慮邊梁的扭轉(zhuǎn)變形及邊梁支座的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)邊梁扭矩的影響，提出了邊梁扭矩的計(jì)算公式。并用有限元分析進(jìn)行了驗(yàn)證。分析和計(jì)算還表明，邊梁自身的扭轉(zhuǎn)變形是降低邊梁扭矩的主要因素，邊梁支座的轉(zhuǎn)動(dòng)也能降低一部分的邊梁扭矩。 6、給出了三個(gè)已建工程的設(shè)計(jì)實(shí)例，給出了大跨度現(xiàn)澆混凝土蜂窩式空心板的設(shè)計(jì)計(jì)算方法、構(gòu)造要求及施工建議。同時(shí)還就周邊加厚板的受力和變形性能進(jìn)行了有限元算例分析。分析表