悬挑大梁与短肢剪力墙开大洞数值计算与测试分析.pdfVIP

第2期 总第 144期 浙 江 水 利 科 技 2006年 3月 ZhejiangHydrotechnlcs 悬挑大梁与短肢剪力墙开大洞数值计算与测试分析 林永秋’，陈小萍 。陈慈评。 (1．温州师范学院，浙江 温州 325000；2．浙江大学， 浙江 杭州 310027；3．浙江城建设计研究院，浙江 杭州 310006) 摘 要：对剧院看台建立数值模型计算其悬挑梁的应力和应变，然后进行荷载试验。数值分析结果和荷载 试验均表明混凝土应力、应变均没有超过设计值。 关键词：短肢剪力墙；数值分析；结构试验 中图分类号：TU223 文献标识码：B 文章编号：1008．701X(2006)02．0034-03 由于剪力墙高厚比为7．5，故按照短肢剪力墙设计；在 1 工程概况 这里短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5 8倍的 温J州师范学院茶山校区演艺影视中心建筑面积2．1万 剪力墙，且其厚度不小于200mm[。 m2，主要功能为师生文化娱乐交流中心。工程项 目大、结 2 建立数值模型 构形体复杂、结构形式总体为框架结构，抗震设防烈度为6 度，混凝土抗震墙抗震等级为2级。其中演艺大厅 2层看 运用Ansys通用数值计算软件建立有限元模型，其中梁 台悬挑6-8Ill，设计时采用2根悬挑斜梁2ld，19b承受2层 柱选用beam44单元 ，剪力墙、看台板和楼板选用shell63单 看台全部荷载，2根悬挑大梁锚入短肢剪力墙，剪力墙厚 元，由于测试时部分结构如剪力墙、楼板等构件的重力作 600mm，宽3950n／ln。因为建筑设计需要在剪力墙开门洞 用已完成，故模型不考虑结构本身的重力作用，荷载选用 以满足使用功能要求，在标高 0．000 8．100之问2片剪力 设计活荷载3kN／ ，柱、剪力墙底部固接约束。 墙上各开2扇门洞 900×2100，具体结构设计见图1。开洞 单元的基本特点：beam44单元是 1种单轴梁单元具有 后削弱了剪力墙因悬挑看台的作用而产生的抗剪及抗弯作 拉、压、弯、扭能力。每个节点有6个 自由度，可以输入 用，整个剪力墙受力情况变得复杂。为了详细了解短肢剪 截面形状，并能任意指定梁单元端节点在梁截面的位置， 力墙的受力情况，用PKPM计算并按照现行高层建筑混凝 解决了梁单元偏心问题；一般的梁单元与板单元的连接是 土技术规程、混凝土设计规范对悬挑梁和剪力墙配筋。然 在梁单元的形心轴与板单元的中性轴连接，选取此梁单元 后选取整个看台以及周 围联系结构对剪力墙及看台斜粱运 后板单元与梁单元后板顶与梁顶连接，这从有限元模型可 用Ansys数值分析软件计算剪力墙和悬挑斜梁应力和应变： 以看出来 (见图2)。sheU63为板单元既具有普通板单元的 并在看台施工完成后对其进行荷载静载试验，与数值分析 弯曲能力同时还具有薄膜力，可以承受平面内荷载和法向 结果做对比，确保结构安全并达到设计要求。 荷载。该单元每个节点具有6个 自由度，沿节点坐标系 、 l，、z方向的平动和沿节点坐标系 、Y、Z轴的转动。 图1 结构平面布置图 图2 数值模型图 收稿 日期：2005—12—19 作者简介：林永秋 (1967一)．男。工程师，大学本科 。主要 从事建筑工程管理工作。 · 34 - 总第144．~ 浙·江水利科技 2·006年第2期 3 现场试验测试