基于ABAQUS的钢筋混凝土结构悬臂梁跨高比的分析研究.pdfVIP

基于ABAQUS的钢筋混凝土结构悬臂梁跨高比的分析研究 黄 辉1，陈 韦2，彭杰波3，黄 丹3，廖文远4 (1．长沙理工大学土木与建筑学院，湖南长沙410114； 2．江苏省张家港市建筑设计研究院有限责任公司保税区分公司，江苏张家港215600； 【摘要】 考虑到我国现行混凝土结构设计规范对钢筋混凝土悬臂梁跨高比的限值没有明确的规定， 以云南保山中元·铂金湾幼儿园为工程背景，运用ABAQUS软件对悬臂梁结构进行数值模拟，结合规范，从 正截面抗弯承栽力、挠度和裂缝方面。讨论了不同跨高比下的钢筋混凝土悬臂梁的各项性能指标，选择最佳 跨高比，确定悬臂梁的截面尺寸。主要研究了悬臂梁跨高比对结构受力和变形的影响，并说明了跨高比的大 小对钢筋混凝土悬臂梁的影响，为钢筋混凝土结构悬臂梁的设计提供了有益的建议。 【关键词】跨高比；悬臂粱；钢筋混凝土；ABAQUS 【中图分类号】TU312+．1 【文献标识码】A 1工程实例 -T 钢筋混凝土悬臂梁结构可以使建筑体型独特、外观新 H陴 颖、增加有效的上部利用空间。在实际工程中应用广泛，多 1．_ 1—飞 用于挑檐、阳台、雨棚以及屋顶等。 ⅡJ_ —儿LJ—J I l 中元·铂金湾幼儿园如图1所示，地处云南保山，属三 _ _ | 层公共建筑。抗震设防烈度八度，耐久年限为3类，耐火等 T飞 7 广d引叫^到t 级为二类，屋面防水等级为Ⅲ级。铂金湾幼儿园利用钢筋混 凝土悬臂梁结构使建筑的室内空间得以延伸，提高内外部空 图2幼儿园结构平面图 间的联系。幼儿园是让幼儿身体、智力和心情健康发展的场 2本构关系 所，因其特殊性，幼儿园的建筑结构设计要求更高，比如还需 2．1计算模型的选取 满足《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)…中对托儿 所、幼儿园设计的各项要求。 模型可用于单向加载、动态加载及循环加载等情况，具有较 好的收敛性。采用各向同性损伤弹性结合压缩塑性和各向 同性拉伸的模式来表示混凝土的非弹性行为。钢筋采用 屈服准则。 2．2现行规范的有关规定 在工程实践中结构物的裂缝形成产生的原因可分为两 类，一类是由荷载引起的裂缝，另一类是由变形因素(非荷 载)引起的。由于本文中提到的跨高比上、下限值是通过《混 图1中元·铂金湾幼儿因效果图 凝土结构设计规范》中的最大裂缝宽度限值计算的，为了使 多组跨高下裂缝宽度和最大裂缝宽度限值具有可比性，本模 钢筋混凝土悬臂梁结构设计的关键是跨高比的取值，现 50010—2010)中公式： 型采用《混凝土结构设计规范》(GB 阶段对于跨高比的取值规范没有明确的规定，往往是通过经