整浇钢筋混凝土楼盖梁扭转性能研究.pdfVIP

( ) 第 20 卷 ,第 2 期 深圳大学学报 理工版 Vol 20 ,No 2 ( ) 2003 年 6 月 JOURNAL OF SHENZHEN UN IV ERSIT Y SCIENCE EN GIN EERIN G J un2003 文章编号 : (2003) 020001 11 整浇钢筋混凝土楼盖梁扭转性能研究 傅学怡 , 贾建英 (深圳大学建筑设计研究院 , 深圳 　518060) 摘　要 : 针对整浇钢筋混凝土楼盖梁受约束扭转问题 , 应用 SAP90 有限元分析程序对 100 多个算例进行有限元分析 , 在此基础上与相应杆系模型计算结果进行比较 , 论证杆系结 构分析软件存在的计算误差 , 给出工程设计实用的整浇钢筋混凝土楼盖梁扭转刚度及扭矩修 正计算方法. 关键词 : 约束梁 ; 扭转刚度 ; 扭矩 ; 块系有限元 ; 杆系有限元 中图分类号: TP 391 　　　　文献标识码 : A 弹性力学[1 ]对无约束梁的自由扭转给出了解答. 但实际工程中大量存在的是整浇钢筋混 凝土楼盖梁. 这类梁由于与次梁、板相连界面变形受到相连次梁板的约束 , 使其抗扭刚度提 高而实际承受的扭矩减小 , 这类梁的扭转可称为约束梁扭转 , 不能用无约束自由梁扭转求 解. 现有的杆系结构分析软件在楼盖梁受扭计算时 , 尚不能考虑整浇楼板对主梁扭转的约束 作用 , 导致主梁扭矩、次梁内力计算结果不准确. 有些杆系结构软件采用统一的梁扭矩折减 04～1 , 其折减幅度过大 , 设计较难适从 , 且折减后主梁扭矩、次梁弯矩不平衡 , 从而使梁 扭转问题成为目前结构设计中一个盲点 , 亟待研究解决. 文献 [ 2 ] 采用梁单元、板壳单元 和刚臂模型首次对约束梁扭转作出了初步分析 , 但因单元选取过粗 , 未能充分协调梁、板变 形 , 所得结论有待商榷. 本文应用 SAP90 有限元分析程序 , 采用较精确的三维 Solid 块元模 型[3 ] , 通过 100 多个算例的计算分析 , 初步摸清了随主次梁、板刚度变化时 , 约束梁扭矩和 扭转刚度的变化规律 ; 并在此基础上与相应杆系模型计算结果作比较 , 分析其计算误差规 律 , 以便结构设计人员对杆系电算结果有适度把握和正确认识. 1 　Solid 有限元分析梁扭转性能 11 　计算简图 111 　典型整浇钢筋混凝土大开间平板 - 框架梁楼盖. 基本平面图如图 1 , 计算假设 : ①约束梁跨中截面受外扭矩 M T0 ; ②考虑结构对称性及主体结构的抗侧刚度 , 计算模型的边界条件 : 楼板及框架梁、约 束梁跨中均设沿各自跨度方向水平不动铰约束 , 梁柱支座节点设固定端约束. 收稿日期 :; 修回日期 :