基于梁变形的钢筋砼双向板的挠度非线性分析

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钢筋混凝土双向板在工业与民用建筑中应用十分广泛,尤其随着大跨度、大空间建筑的发展,混凝土双向板的应用跨度日益增大,预测板在使用阶段的挠度对于指导工程设计具有重要的意义。目前在工程中通常按线弹性薄板小挠度理论计算板的变形值,且把支承梁视为板的不动支座,不考虑梁的变形对板的影响,使得计算结果与实际情况有较大偏差,当板跨度较大、梁刚度较小时尤其明显。为此,在分析钢筋混凝土双向薄板的挠度时,考虑材料非线性和几何非线性是非常必要的。本文对正常使用状态下,框架结构中承受均布荷载且周边有支承梁的钢筋混凝土双向薄板进行了非线性有限元分析。考虑梁的变形所带来的影响时,将梁刚度与板刚度通过节点位移集成总刚度,把梁板作为整体进行分析,并采用增量迭代混合法编制了非线性有限元程序。通过有限元程序对各种梁板相对刚度比值、不同荷载形式、不同板厚等的钢筋混凝土双向薄板进行了计算,并将程序运行的结果与试验结果及ANSYS大型商用软件分析的结果进行了对比,从而论证了本文所用方法的可行性和合理性,最后通过ORIGINLab及MATLab等软件对计算结果进行非线性回归得出板的挠度和修正系数的计算公式,从而为工程设计提供一定参考。
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