空心楼板性能分析(2)
作者:佚名; 更新时间:2014-12-04

  材料性质:
  混凝土弹性模量:E=24000Mpa,轴心抗压强度fc=14.3,泊松比v=0.2,单轴抗拉强度ft=3.1125 Mpa,钢筋采用双线性随动硬化材料,E=2e5 Mpa,v=0.25,σ0.2=360 Mpa,硬化斜率20000,配筋率为0.01,沿长宽两方向布置。支座增加钢性垫片。考虑弹性变形和弹塑性变形。
  
  五、建模步骤
  
  打开ANSYS10.0,按照如下步骤建立模型。
  ⑴分析类型为结构分析;⑵定义Solid65为1号单元,Solid45单元为2号单元(用于钢性垫片),选择ingtegration pts;⑶定义实常数:mat1=2,Vr1=0.01,theta1=90,phil=0;mat2=2,Vr2=0.01,theta2=0,phil2=0
  ⑷定义材料属性(钢筋和砼的弹性模量和泊松比);
  
  六、网格划分
  
  采用自由划分,划分混凝土网格及垫片网格。设定单元对应的材料单元类型。合并、压缩重复接点和单元,将垫片和板合并;
  
  七、加载、求解
  
  边界条件,将支座钢性垫片上侧面所有自由度约束。施加15KN/m2荷载,设置分析选项,打开大变形开关。选择所有元素,求解。
  
  八、计算结果及分析
  
  第一主应力等值线分布:上下,左右对称,原因是由于在选择边界条件时露选左右刚性垫片的原因,造成结构形式为单跨形式。主应力沿刚性垫片的边缘。
  裂纹分布情况:裂纹分布也是对称的,主要在分布在板的中部,四个角部无宏观裂纹,这些部位正是弯矩较大的地方。
  钢筋平均等效应力:钢筋的平均等效应力也是中部大,边缘小,说明在应力较大的地方配置钢筋是有利的,在应力较小的地方,不能充分发挥钢筋抗拉强度大的优势。
  板的变形:板的挠度是中部大,四边为零。
  
  九、结语
  
  空心楼盖中部挠度和应力很大,沿四边顶部和中部底板出现裂缝积分点开裂状态;在这些易开裂的部位施加预应力是控制裂缝最好的办法。
  
  参考文献
  [1]郝文化 叶裕明 刘春山 沈火明 肖新标 等编著《ANSYS 土木工程应用实例》
  [2]江见琼 路新征 叶列平 编著的《混凝土结构有限元分析》
  [3]高维成 沈世钊 (哈尔滨工业大学) 《预应力箱型楼盖结构及其力学性能研究》
  [4]过镇海 时旭东 编著《钢筋混凝土原理和分析》。
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