叠合板计算与分析.pdf

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1、5/30长春工程学院学报（自然科学版）2006年第7卷第4期ISSN1009-898414-15J.ChangchunInst.Tech.（Nat.Sci.Edi.），2006，VOI.7，NO.4CN22-1323/N叠合板计算与分析金畅（东北大学基建处，沈阳110004）摘要：分析了叠合板的2个问题，提出用钢筋桁架来解决这2个问题的方法，并用ANSYS程序分别对2解决方案新型叠合板和普通叠合板进行了分析，比较了计算采用在叠合板中的预制部分加钢筋桁架的方法效果。来提高预制部分的刚度和增加预制部分和现浇部分关键词：叠合板；桁架；有限元交接面的抗剪强度（图1）

2、。在预制部分加入钢筋桁中图分类号：TU522.07文献标识码：A架，该桁架可以作为施工阶段的受力构件，在使用阶文章编号：1009-8984（2006）04-0014-02段可以作为抗剪件。由于桁架的刚度很大，可大幅度提高预制部分的刚度，能解决大跨度下叠合板的刚度问题；同时加入钢桁架的腹杆能提高预制部分1概述和现浇部分的整体性和交接面的抗剪性能，解决了现浇板具有结构整体性好、抗震性能好的优点，新旧混凝土的共同工作问题。但是费工、需要大量的模板，施工周期长，生产难于实现工业化；预制板易于实现建筑构件工业化（设计标准化、制造工业化、安装机械化），构件制作不受季节及

3、气候限制，可提高构件质量，且施工速度快，可节省大量模板和支撑，但整体性差、不利于抗震、抗渗性差。那么能否将现浇板和预制板二者的优点结合在一起呢？叠合板就是兼有2种板的优点。叠合板由2部分组成，预制部分多为薄板，在预制构件加工厂完成，施工时吊装就位，现浇部分在预制板面上图1叠合板预制部分示意图完成，预制薄板既作为永久模板而无需模板，又作为楼板的一部分共同承担使用荷载。但是，叠合板主要存在2方面的问题：一是预制部分板很薄，在板跨度较大的情况下刚度不足，预制部分在承担施工荷载时跨中挠度偏大；二是预制部分和现浇部分交接面的抗剪问题。由于预制部分刚度的限制，使得叠合板

4、在大跨度结构中的应用受到限制。为了适应工程发展的需要，提高建筑工程的工业化水平，有必要研究新型的图2剖面图叠合板结构。本文仅对提出的新型叠合板进行了有限元的分析计算。3理论分析为了进一步分析这种叠合板的受力性能，采用收稿日期：2006-11-03了大型有限元分析程序（ANSYS）［1］对带钢筋桁架的作者简介：金畅（1972，12-），男（汉），浙江平湖，工程师叠合板和普通叠合板进行比较分析主要研究工程管理。金畅：叠合板计算与分析l53.l计算模型材料：混凝土，C30，弹性模量E=3.0E4N/mm2，（在施工荷载作用下，预制部分拉力小，可认为混凝土基本不开裂

5、），泊松比0.2，剪切模量0.4E。钢筋：2。!l8和!6，弹性模量E=20.0E4N/mm单元选择：预制部分采用8节点实体单元，钢筋桁架采用3D梁单元。约束条件：在预制部分两端底边施加约束，左侧图5带钢筋桁架叠合板的主应力约束所有平动位移，右侧仅约束Z向位移，来模拟简普通叠合板主应力最大值Smax=支约束。l9.27lN/mm2，混凝土早已开裂，刚度将明显下降，荷载施加：采用面荷载，压力为5.48kN/mm2，施与计算假定为弹性受力状态不符，实际挠度将远大加在预制部分混凝土板顶面。在预制部分混凝土两于计算结果，不能满足刚度要求（图6）。端侧面施加l0MPa

6、的预压力，模拟预应力的影响。3.2计算结果（l）板跨中挠度带钢筋桁架叠合板跨中挠度最大值Dmax=23.009mm，Dmax/L=l/260，小于规范规定的板跨中挠度允许值［l/200］（图3）。普通叠合板跨中挠度最大值Dmax=42.73mm，Dmax/L=l/l40，超过规范规定的板跨中挠度允许图6普通叠合板的主应力分布值［l/200］（图4）。从两者的刚度对比来看，带钢筋桁架叠合板刚4结语度增加明显，跨中挠度减小达46%。通过计算得到如下结论：（l）加了钢筋桁架后，叠合板的挠度明显减少。（2）混凝土的应力明显减少，有可能是混凝土处于弹性工作状态，受拉区

7、混凝土不开裂。（3）新型的叠合板可以适用于大跨度板。（4）新型叠合板可以明显提高预制部分预现浇部分间的抗剪强度。图3带钢筋桁架叠合板的挠度曲线参考文献［l］谭建国.使用ANSYS进行有限元分析［M］.北京：北京大学出版社，2002.［2］周旺华.现代叠合板结构［M］.北京：中国建筑工业出版社，l998.ThecalculationandanalysisofsuperimposedslabJINChang（Dept.ofCapitalConstruction，Northeast图4普通叠合板的挠度曲线Uniuersity，Shenyangll0l36，Chin

8、a）（2）主应力Abstract：Thetwopro