压型钢板与混凝土组合楼板王鹏汇总.ppt

2.分类（压型钢板按其在组合板中的作用可分为三类）： 钢筋，在全部静载及活载作用下，考虑二者的作用。本章主要讲第三类，即组合楼板。 3.组合楼板优点 1) 压型钢板作为浇灌混凝土的模板，节省了大量木模板及其支撑。 2) 压型钢板工厂生产、运输、堆放方便，节省大量支模工作，并且改善了施工条件。 3) 在使用阶段，由于组合作用，可代替受拉钢筋。减少了钢筋的制作与安装工作。  4) 刚度大，自重轻。 5) 便于敷设通信、电力、采暖等管线。 6) 便于立体作业，加快施工进度，缩短工期。 7) 可直接做顶棚。 8) 减小了发生火灾的可能性。 3.6 组合板的计算方法和原则 1．施工阶段 压型钢板作为浇筑混凝土的模板，采用弹性方法计算。强边（顺肋）方向的正、负弯矩和挠度应按单向板计算，弱边（垂直肋）方向不计算。 （2）双向组合板 ①???? 周边支承条件 当双向组合板的跨度大致相等，且相邻跨是连续时，板的周边可视为固定边。当组合板相邻跨度相差较大，或压型钢板以上的混凝土板不连续时，应将板的周边视为简支边。 ②???? 各向异性双向板 对于各向异性双向板的弯矩，可将板形状按有效边长比加以修正后视作各向同性板的弯矩。强边方向的弯矩，取等于弱边方向跨度乘以系数后所得各向同性板在短边方向的弯矩；弱边方向的弯矩，取等于强边方向跨度乘以系数后所得各向同性板在长边方向的弯矩。 ③???? 四边支承双向板 强边（顺肋）方向按组合板设计，弱边（垂直肋）方向，仅取压型钢板上翼缘以上的混凝土板进行设计。 （3）连续组合板 对于连续组合板，当采用弹性方法进行内力分析时，若允许支座混凝土开裂，则可按考虑塑性内力重分布的计算方法，中间支座处的负弯矩可适当地进行调幅。支座负弯矩降低之后，跨中正弯矩亦相应地增加，即应满足静力平衡条件。 3.9 组合板的有限元分析 一.有限元概述 1. 由于压型钢板一混凝土组合楼板是由两种不同性质的材料—混凝土和钢板组合而成的,因此它的性能明显地依赖于这两种材料的性能,特别是在非线性阶段。 2.混凝土和钢板本身的各种非线性性能,都不同程度地在这种组合结构中反映出来。 3.在用传统的解析方法分析钢一混凝土组合结构的非线性问题时只能解决一些非常简单的构件或结构的计算,对于大量的组合结构的分析问题,只能用数值分析方法解决。有限元法作为一个强有力的数值分析工具,在对结构的非线性分析中发挥了越来越大的作用。 4.用有限元法对钢一混凝土组合结构进行分析时,可以在计算模型中分别反映混凝上和钢筋材料的非线性特性;可以用特殊的单元模拟两者之间的组合作用;可以在一定程度上模拟节点的构造和边界条件;可以提供大量的结构反应信息,如应力,变形的全过程,结构开裂以后的各种状态;借助先进的计算机图形显示技术,还可以直观地看到结构受荷后从弹性变形到开裂、破坏的全过程,为进行合理的设计提供形象的依据. 有限元法是一种离散化的数值方法。离散后的单元与单元间通过节点相联系,所有力和位移都通过节点进行计算。对每个单元,选取适当的插值函数,使得该函数在子域内部、子域分界面上(内部边界)以及子域与外界分界面(外部边界)上都满足一定的条件。然后把所有单元的方程组合起来,就得到了整个结构的方程。求解该方程组,就可以得到结构的近似解。 6.有限元法的一个突出优点就是能够有效地考虑结构的复杂性,如边界条件变化、构件刚度变化、材料属性变化、温度变化等,它还可以考虑各种参数变化时产生的影响,允许进行参数分析计算,使分析更符合实际。 7.有限元模拟分析实际上就是对实际结构的合理简化然后进行数值分析,其成功与否主要取决于以下几方面的工作: （1）单元类型的选取 (2)线性材料的本构关系 (3)各种单元之间的协调 (4)载荷的施加 （5）非线性求解 二.单元类型 对压型钢板一混凝土组合楼板的建模,ANSYS 中提供的多层壳单元,忽略压型钢板与混凝土之间的滑移. 三.材料特性 本构关系所基于的理论模型主要有:弹性理论、非线性弹性理论、弹塑性理论、粘弹性理论、粘塑性理论、断裂力学理论、损伤力学理论、内时理论等。 虑到钢一混凝土组合结构的特点及计算分析的方便,在钢一混凝土组合结构非线性有限元分析中应用较多的是非线性弹性理论和弹塑性理论。 四.压型钢板材料特性 对于压型钢板来说,由于平板被压成凹凸肋,这样就使得板的两个方向的弹性模量和泊松比有很大的差异:顺肋方向具有一定的抗弯能力,而垂直于肋的方向上抗弯能力较差。因此,压型钢板的本构关系采用 ,可