考虑节点域影响的钢空腹夹层板静力分析

发布时间：2022-02-20 19:57

　　钢空腹夹层板作为一种新型结构,不仅适用于大跨度的单、多层建筑,也可应用于大柱网的多、高层建筑中。具有自重轻、施工周期短、造型优美、结构舒适、建筑空间划分灵活等特点。钢空腹夹层板楼盖采用拼装单元工厂预制生产,现场安装的施工方式,工业化水平较高。目前空腹夹层板静力分析方法很多,主要有连续化假定分析方法、基于梁-块体-板壳单元的有限元计算方法以及等代交叉实腹梁的实用设计方法。这些方法要么计算过于复杂,要么计算时间长,要么计算精度差,难以控制。通过对比分析,建立合理的有限元计算模型。多篇文献指出,钢空腹夹层板受节点域及局部弯矩影响明显,实际工程中应该考虑节点域的影响。考虑混凝土板对空腹夹层板的影响,对上、下肋尺寸、剪力键尺寸、混凝土板厚等进行了参数化分析,分析各参数对钢空腹夹层板刚度的影响。考虑节点域对钢空腹夹层板的影响,采用不同单元的有限元模型,分析钢空腹夹层板支座跨和非支座跨剪力键变形的特点、应力分布规律以及内力分布规律。研究表明支座跨剪力键变形比非支座跨变形明显,越靠近支座处,剪力键节点域影响越明显。通过对比分析,建议条件容许的情况下对钢空腹夹层板的分析采用壳-实体单元组合模型,其结果更... 

【文章来源】：贵州大学贵州省211工程院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 新型钢筋混凝土空间网格结构
        1.2.1 钢筋混凝土空腹网架结构
        1.2.2 钢筋混凝土空腹夹层板楼盖结构
    1.3 新型钢空间网格结构
        1.3.1 新型平板型钢网络结构
        1.3.2 钢空腹夹层板楼盖结构
    1.4 节点域
        1.4.1 钢框架节点域
        1.4.2 钢空腹夹层板节点域
        1.4.3 节点域研究的意义
    1.5 本课题研究的主要内容
第二章 钢空腹夹层板基本分析方法
    2.1 引言
    2.2 空腹夹层板结构连续化分析方法
        2.2.1 计算基本假定与计算模型
        2.2.2 上、下表层及夹心层的刚度
        2.2.3 基本方程的建立
    2.3 空腹夹层板实用分析方法
        2.3.1 基本假定
        2.3.2 计算分析方法
    2.4 离散化分析方法
        2.4.1 离散化分析方法介绍
        2.4.2 本文采用的有限元法
    2.5 本章小结
第三章 钢空腹夹层板楼盖参数化分析
    3.1 引言
    3.2 钢空腹夹层板有限元算例
        3.2.1 算例参数
        3.2.2 有限元模型
    3.3 混凝土板对钢空腹夹层板挠度的影响
    3.4 上肋和下肋对钢空腹夹层板挠度的影响
        3.4.1 上、下肋翼缘宽度对楼盖挠度的影响
        3.4.2 上、下肋翼缘厚度对楼盖挠度的影响
        3.4.3 上、下肋腹板高度对楼盖挠度的影响
        3.4.4 上、下肋腹板厚度对楼盖挠度的影响
        3.4.5 小结
    3.5 剪力键对钢空腹夹层板挠度的影响
        3.5.1 剪力键宽度对楼盖挠度的影响
        3.5.2 剪力键厚度对楼盖挠度的影响
        3.5.3 剪力键高度对楼盖挠度的影响
        3.5.4 剪力键内隔板对楼盖挠度的影响
        3.5.5 小结
    3.6 加劲板对钢空腹夹层板挠度的影响
    3.7 本章小结
第四章 考虑节点域影响的钢空腹夹层板力学性能对比分析
    4.1 引言
    4.2 基本算例计算模型
        4.2.1 模型构造特点
        4.2.2 算例有限元模型
    4.3 挠度分布特点
    4.4 剪力键位移分布特点
    4.5 剪力键应力分布特点
    4.6 钢空腹夹层板内力分析
        4.6.1 剪力键内力分布情况
        4.6.2 上、下肋内力分布情况
        4.6.3 上、下肋弯矩分布规律
        4.6.4 上、下肋剪力分布规律
        4.6.5 上、下肋轴力分布规律
    4.7 本章小结
第五章 剪力键节点域受力性能分析
    5.1 引言
    5.2 节点域的研究状况
    5.3 有限元模型
        5.3.1 模型参数
        5.3.2 受力特点
    5.4 剪力键节点域构造
        5.4.1 节点域构造
        5.4.2 剪力键路径选取
    5.5 变形分析
        5.5.1 剪力键节点域位移云图
        5.5.2 剪力键位移变化规律
    5.6 应力分析
        5.6.1 剪力键节点域应力云图
        5.6.2 剪力键应力分布规律
        5.6.3 加劲板应力分布规律
    5.7 本章小结
第六章 结论和展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录一：攻读硕士学位期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]钢空腹夹层板结构等效剪切刚度分析[J]. 孙涛,马克俭,刘宪庆,白志强,吴晓飞.  空间结构. 2017(02)
[2]蜂窝形钢空腹夹层板楼盖振动舒适度分析[J]. 才琪,马克俭,刘卓群,申波.  华侨大学学报(自然科学版). 2017(03)
[3]加劲板对钢空腹夹层板剪力键节点静力特性影响分析[J]. 刘卓群,马克俭,肖建春,孙敬明,刘彩,赵勇.  建筑钢结构进展. 2017(02)
[4]下肋U型钢-混凝土组合空腹夹层板的动力特性分析[J]. 何奇,张华刚,姚玲,马克俭,李富江,王越.  贵州大学学报(自然科学版). 2016(06)
[5]钢空腹夹层板结构基本力学性能[J]. 孙涛,何秋霖,马克俭,张蕾.  后勤工程学院学报. 2016(05)
[6]U形钢板-混凝土组合空腹夹层板在多遇地震作用下的抗震性能分析[J]. 吴帮,申波,马克俭,王泽曦,赵庆阳,张晓辉,吴俊杨.  贵州大学学报(自然科学版). 2016(02)
[7]混凝土板对钢空腹夹层板楼盖静力性能影响分析[J]. 刘卓群,马克俭,肖建春,白志强,孙敬明,刘彩.  广西大学学报(自然科学版). 2016(01)
[8]钢-混凝土组合空腹夹层板关键部位力学特性分析[J]. 刘卓群,肖建春,陈靖,张瑞鹏,孙敬明.  贵州大学学报(自然科学版). 2015(03)
[9]空腹夹层板的自振特性分析[J]. 钟永力,张华刚,马克俭.  贵州大学学报(自然科学版). 2014(01)
[10]U形钢板-混凝土高强螺栓连接组合空腹夹层板楼盖舒适度实测与研究[J]. 胡岚,马克俭,易伟建,李正农,金玉.  建筑结构学报. 2012(07)

博士论文
[1]正交正放钢—混凝土组合空间网格盒式结构研究与应用[D]. 徐向东.湖南大学 2016
[2]大跨度钢—混凝土组合空腹楼板理论分析与试验研究[D]. 杨期柱.湖南大学 2016

硕士论文
[1]大跨度空腹网架与空腹夹层板楼盖结构体系的研究与对比[D]. 张瑞鹏.贵州大学 2016
[2]钢空腹夹层板楼盖静力计算模型研究[D]. 刘卓群.贵州大学 2016
[3]装配整体式钢空腹夹层板网格结构及钢—砼协同式组合空腹夹层板楼盖结构的研究与应用[D]. 魏艳辉.贵州大学 2009
[4]新型钢—混凝土组合空腹夹层板楼盖的研究与应用[D]. 胡岚.贵州大学 2007
[5]从刚度分析看空腹网架与空腹夹层板的力学本质[D]. 位翠霞.浙江大学 2007



本文编号：3635718