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钢筋混凝土板的有限元法分析

卢致强  
【摘要】:钢筋混凝土板是目前使用最为广泛的一种结构形式。对于这类结构的受力性能和荷载作用下的反应特性及合理的设计方法和构造措施,历来是结构研究人员和工程师们深入研究的课题。随着现代化建筑功能的日益复杂多变及智能建筑的大量出现,其中的辅助设施越来越多,也越来越复杂,导致很多管路、线路、电梯都是从楼板中开孔穿过。钢筋混凝土板开孔后受力性能会发生改变,孔的周围出现应力集中。 为此,本文论述了钢筋混凝土板的相关理论并用ANSYS软件分析了四边固支开孔板在不同开孔位置和形状、不同开孔面积的情况下内力的改变,获得了内力改变的规律,并和三边固支板、悬挑板在近似的边界条件下的受力倩况进行比较,得到一些相近的结果。同时,应用前人提出的不同的抗剪承载力公式,建立了不同的数学模型,且分析了影响板的抗剪承载力的各种因素。从建立钢筋混凝土板的计算模型开始,讨论了钢筋与混凝土的离散、混凝土的本构方程等内容,并用所讨论的模型,对一钢筋混凝土板进行了分析计算。最后与试验结果作了比较,验证了钢筋混凝土板有限元分析的计算方法和可行性。并为以后在实际工程中类似的情况提出了一些工程设计建议。 尽管用ANSYS分析钢筋混凝土板仍有不足,但是用板壳单元来模拟钢筋混凝土板却是目前比较常用的有限元方法,而且ANSYS作为非线性有限元分析软件能够较真实地模拟结构的实际受力状态,明确应力分布区域,指导实际工程设计、施工。


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