《加腋梁板的內(nèi)力分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。

1、梁、板加腋的內(nèi)力分析與計算唐可張元坤鄧孝祥廣州容柏生建筑工程設計事務所【摘要】本文首先論述加腋梁、加腋板的適用范圍及其結(jié)構(gòu)受力的合理性和經(jīng)濟性；繼而通過參數(shù)分析，得出梁板加腋尺寸對梁板內(nèi)力變化的影響規(guī)律；最后擬和生成參數(shù)影響系數(shù)，歸納出加腋梁、加腋板內(nèi)力控制部位彎矩的計算公式，為工程結(jié)構(gòu)設計提供了方便實用的方法?！娟P鍵詞】加腋結(jié)構(gòu)合理性經(jīng)濟性參數(shù)分析有限元影響系數(shù)計算方法一、引言地下室結(jié)構(gòu)設計中，由于建筑條件大開間的需要會導致框架梁跨度較大，如遇地下室頂板覆土較厚時，則計算得到的梁端部負彎矩過大，配筋過密；此時采用梁端部豎向加腋是解決此問

2、題的最佳途徑，加腋的方法可使框架梁各部位的受力更趨合理，且具有節(jié)省鋼筋的減小裂縫的作用。樓層板由于使用要求等原因可設計成只有框架梁約束的整間大板，其具有施工方便，室內(nèi)空間觀感舒暢的優(yōu)點；但如將整間大板設計成等厚平板，不僅板的混凝土用量大，而且板端部彎矩大、配筋多，結(jié)構(gòu)不經(jīng)濟；此時可將板端加腋，同時相應將板中央部位的板厚減小，從而達到受力合理和配筋經(jīng)濟的目的。特別是在地下室結(jié)構(gòu)設計中，頂板有較厚覆土或梁板式筏板基礎受到較大的地基反力的梁板結(jié)構(gòu)，適合于用梁板加腋的方式進行設計。《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》（GB50010-2002）第5.2.4規(guī)定

3、“端部加腋的桿件，應考慮其剛度變化對結(jié)構(gòu)分析的影響”，第8.2.1規(guī)定在計算梁撓度時“當計算跨度內(nèi)的支座截面剛度不大于跨中剛度的2倍時，截面可按跨中截面的剛度以等截面梁進行計算”。但是規(guī)范以及其他技術(shù)文獻中并沒有指明具體的思路和加腋后內(nèi)力的計算方法。為了解決這一長期困擾結(jié)構(gòu)設計人員的問題，本文通過參數(shù)分析，闡述了梁端部豎向加腋對結(jié)構(gòu)整體計算的影響，采用有限元軟件ALGOR分析加腋梁、加腋板在豎向荷載作用下構(gòu)件的內(nèi)力變化規(guī)律，以梁加腋后剛度變化之比為參數(shù)，以板加腋后高度與跨度之比為參數(shù)，分別歸納出加腋梁和加腋板內(nèi)力控制部位的彎矩計算公式，從

4、而為工程實際應用提供了方便和實用的計算方法。不宜用于地震區(qū)的樓層，僅可用于周邊梁用以提高抗扭抗度，節(jié)點核心不用插鋼筋二、加腋梁的參數(shù)分析對于構(gòu)件而言，一般情況梁端部負彎矩主要是由豎向荷載產(chǎn)生，水平力產(chǎn)生的內(nèi)力不是控制因素，因此對于加腋梁，主要應該研究其在豎向荷載下內(nèi)力分配的變化規(guī)律。矩形截面梁加腋高度、加腋坡度，截面的高寬比、高跨比都是可能影響內(nèi)力變化的幾何參數(shù)。為了研究這些參數(shù)對內(nèi)力變化的影響，本文采用通用有限元軟件ALGOR進行了彈性范圍內(nèi)的加腋梁的內(nèi)力分析計算。有限元計算采用三維8節(jié)點實體單元，考慮剪切變形影響，采用非協(xié)調(diào)模式提高彎

5、曲問題計算的精度。由實體單元計算結(jié)果編制程序積分得到內(nèi)力,積分時考慮加腋后梁截面內(nèi)產(chǎn)生了軸向力引起的梁中和軸位置變化的影響。計算模型如左圖所示，計算結(jié)果取模型中垂直于X軸的若干截面上所有節(jié)點的X方向應力值，取其應力值的平均值乘以劃分單元的面積即為軸力，取所有單元的軸力對中和軸的矩即為彎矩。以下各圖中橫坐標為模型中垂直于梁軸線的若干截面。11）、加腋高度不變，坡度改變的影響：試算模型：梁長8.8米，截面400X800mm，兩端固支，荷載8KN/M。加腋高度200mm，坡度分別為1:2、1:3、1:4、1:5、1:6：表一加腋坡度未加腋1:2

6、1:31:41:51:6加腋200時跨中彎矩48.146.144.943.742.841.9加腋200時支座彎矩-107-114-114-114-114-114加腋100時跨中彎矩48.147.547.146.846.446.1加腋100時支座彎矩-107-113-113-112-112-111由圖1，支座彎矩在加腋高度不變時幾乎不隨著坡度的變化而改變，這說明影響支座負彎矩的主要因素不是加腋坡度，而跨中部分彎矩由于端部加腋后剛度增大，力流分布趨向剛度較大的部位，彎矩下降比較明顯；但其對坡度變化并不敏感。綜合考慮經(jīng)濟性和施工方便性等因素，加

7、腋坡度在1：3～1：4為宜。圖1加腋高度不變，加腋坡度對梁彎矩的影響圖1所示為各加腋坡度對應梁上各截面彎矩的分布，未加腋梁和加腋坡度1：6梁之間各梁由兩種符號間的各線條表示其截面彎矩分布。由圖可知跨中彎矩隨著加腋范圍的增加逐級減少，而支座負彎矩在加腋高度一定時，坡度對其影響很小。2）、加腋坡度定為1：3，加腋高度改變的影響：試算模型：梁長8.8米，截面400X800mm，兩端固支，荷載8KN/M。高度分別為100、200、300、400：2加腋高度對梁彎矩的影響加腋高度未加腋100200300400跨中彎矩48.147.144.941.8

8、38.3支座彎矩-107-113-114-116.0-118.1梁內(nèi)軸力0-2.9-7.7-13.5-19由圖2知，梁端部彎矩隨加腋高度的增加逐級放大，梁跨中彎矩隨之逐級減小。端部加腋高度是影