灵活划分户型的蜂窝型钢空腹夹层板楼盖刚度与舒适度研究

该研究提出灵活划分户型的蜂窝型钢空腹夹层板楼盖结构,为研究其静力性能、自振频率特性以及舒适度问题,以某拟建工程为例,采用子空间迭代法,建立ANSYS模型进行分析,并与国家规范规定的相关指标进行对比分析。研究结果表明:楼盖挠度满足跨度1/300的要求;自振频率为8.403 Hz,楼盖的刚度较大;舒适度也满足规范规定的竖向振动最小频率4 Hz的要求,同时楼盖具有节约层高、灵活划分房间和设置喷淋等优势,未来在高层住宅中有一定的应用前景。

蜂窝型空腹夹层板楼盖挠度的影响因素分析

蜂窝型空腹夹层板楼盖实际工程中的应用越来越多,楼盖变形过大会影响工程的安全性,文章通过改变各种参数对楼盖挠度影响的因素进行分析。研究结果表明,增大薄板厚度、空腹夹层板高、上下肋高及宽度,均有利于提高结构竖向刚度,空腹夹层板面薄板取网格边长1/25~1/15;网格尺寸对楼盖竖向刚度有较大影响,在接近楼盖跨度时,网格尺寸越大挠跨比也越高,推荐蜂窝型空腹夹层板楼盖网格尺寸不大于2 500 mm。

大直径蜂窝型空腹夹层板楼盖动力特性分析

拟建体育场馆的楼盖采用蜂窝型U型钢-砼组合蜂窝型空腹夹层板形式,跨度为39.26m,对楼盖动力特性进行了建模分析。表明U型钢-混组合蜂窝型空腹板楼盖整体性较好,楼盖刚度分布匀称;楼盖的基频值满足国内规范要求;分析了上下肋梁对基频的影响,结果表明,下肋梁高度增加对楼盖刚度提高更有效。

网格尺寸效应对蜂窝空腹楼盖静力性能的影响

使用ANSYS有限元结构分析软件,针对正六边形蜂窝型空腹夹层板楼盖进行分析。分析影响正六边形蜂窝型空腹夹层板楼盖中划分网格的尺寸效应,对比分析了此种结构与正交正放网格空腹夹层楼盖的网格尺寸与楼盖承载能力之间的效应关系。结果表明,正六边形蜂窝型空腹夹层板的网格尺寸效应比较明显,在合适的网格尺寸下,其钢-混凝土共同作用更加充分,经济效益更加优秀。此外,分析了混凝土表层板厚度对此种结构网格尺寸效应的影响,结果表明,增加混凝土表层板厚度,对于楼盖的承载力有正向增益,同时对结构的网格尺寸效应影响较大。

正六边形蜂窝型空腹楼盖挠度计算方法对比分析

介绍了3种空腹夹层板楼盖挠度的计算方法,分别是连续化方法、实用计算方法与有限单元法;对连续化方法进行了公式推导,得出了空腹夹层板楼盖的抗弯刚度矩阵;介绍了实用计算方法中等效实腹梁楼盖腹板厚度d1的计算公式;并以实际工程为例,运用ANSYS有限元分析软件建立单层空腹夹层板楼盖与等效实腹楼盖,得到2种楼盖的挠度值,并与拟夹层板法理论计算挠度值进行比较。研究表明:实用计算方法结果最为保守,拟夹层板法结果最大,有限单元法结果居中,但三者差距不大,均能满足工程精度计算的要求。

正六边形蜂窝型钢空腹夹层板盒式楼盖结构静态分析

基于ANSYS建模,对大跨度正六边形钢空腹夹层板楼盖结构进行静力性能分析,得出楼盖在自重和均布荷载作用下,最大挠度发生在楼板跨中圆形区域,并以径向向周边均匀降低。楼盖跨中下肋与加劲板连接处和周边边梁与楼板连接处分别发生最大拉应力和最大压应力,建议在楼盖周边区域适当增加加劲板宽度,并由周边向跨中区域逐渐降低,以加强结构跨中抗弯刚度和周边抗剪刚度。同时,建议在进行楼盖结构连续化分许时应综合考虑等刚度运用。

大跨度蜂窝形空腹夹层板楼盖动力特性分析

为研究新型大跨度钢筋混凝土蜂窝形空腹夹层板楼盖的动力特性,基于通用有限元软件ANSYS,采用子空间迭代法计算结构的基频和各阶振型,考察高跨比、空腹率、上肋和下肋宽度、密肋宽度与高度、表层板厚度、密柱截面边长和边梁宽度等参数对结构基频的影响。分析结果表明,空腹夹层板的振型特征与实心平板结构的振型相似,低阶振型主要表现为楼盖的竖向振动,但空腹夹层板质量轻,刚度分布均匀,受力合理。影响结构基频的主要因素为高跨比、空腹率和密柱截面边长以及上肋和下肋宽度;密肋尺寸、表层板厚度和边梁宽度对空腹夹层板的基频影响较小。为了满足对结构振动舒适度的要求,在工程设计时应将高跨比、空腹率和密柱截面边长作为主要指标进行控制。

蜂窝型混凝土空腹夹层板剪力键静力参数化分析

为进一步研究蜂窝型混凝土空腹夹层板新型楼盖结构,同时完善空腹夹层板结构体系,本文研究以某大学文体中心的蜂窝型混凝土空腹夹层板楼盖为基础,提取出其重要构件Y字形剪力键进行模型简化并建立了有限元基准模型。再通过参数化分析,研究不同因素影响下Y字形剪力键静力性能变化。结果表明,纵筋配筋率对剪力键的受剪承载力影响较小,而箍筋体积配箍率、混凝土强度和剪力键截面面积对其有较大影响。为蜂窝型混凝土空腹夹层板的设计研究提供了一定的参考价值。

蜂窝形钢空腹夹层板楼盖振动舒适度分析

为了研究新型蜂窝形钢空腹夹层板楼盖的竖向振动舒适度,以自振频率和加速度为双控指标,采用子空间迭代法计算结构基频和各阶振型;然后,采用行走路线法对结构进行时程分析,计算结构在人行荷载作用下的加速度响应.考虑跨高比,上覆混凝土板厚度和上、下肋刚度对结构基频和加速度响应的影响,对结构进行参数化分析.结果表明:蜂窝形钢空腹夹层板基频随着跨高比、上覆混凝土板厚度的增大而减小,随着上、下肋刚度的增大而增大;峰值加速度随着跨高比的增大而增大,随着上覆混凝土板厚度及上、下肋刚度的增大而减小.

多层大跨度蜂窝形钢空腹夹层板楼盖刚度分析

为研究多层大跨度蜂窝形钢空腹夹层板楼盖的刚度,基于通用有限元分析软件ANSYS,建立25个分别承受竖向均布荷载和水平均布荷载作用的结构模型以研究结构的整体稳定性。基于上述模型研究了各个因素对结构稳定性的影响程度,并和传统主次梁式楼板结构的稳定性能进行了对比。分析结果表明:蜂窝形钢空腹夹层板在竖向均布荷载作用下,一阶屈曲模态明显呈碗状弯曲变形,受力较为合理。在水平荷载作用下,结构以整体失稳为主,上下肋尺寸以及表层混凝土板厚度对结构整体稳定性影响最大,与传统主次梁式楼板结构相比,蜂窝形钢空腹夹层板具有更好的整体稳定性。

蜂窝型空腹夹层板的静力性能分析

在实际应用中,空腹夹层板楼盖施工比较复杂,在建模分析时充分考虑了蜂窝型空腹夹层板三维传力特点,作出了将上肋和混凝土表层薄板完全结合在一起而不计二者相对滑移的结论,在协同变形假设下,建立蜂窝型空腹夹层板模型,对其轴力及竖向挠度特性进行了分析。结果表明:蜂窝型空腹夹层板上肋轴力从楼盖四周到跨中呈递减趋势,楼盖中心地段以压力分布为主,剪力键处轴力分布较均匀,总体上主要表现为受压,纵横方向上自支座到跨中轴力呈逐渐降低的趋势;楼盖挠度为轴对称,从楼盖跨中区域向楼盖四周递减,表现出“碗状”特征。建议在实际工程中楼盖周围网格上、下肋加设斜撑或制作实腹梁截面。

蜂窝型钢空腹夹层板等代模型下高层建筑结构特性差异分析

为研究新型高层装配式蜂窝型钢网格盒式双筒结构特性,以某拟建工程为例,基于MidasGen建立蜂窝型钢空腹夹层板的非等代模型与等代模型。以等代模型H型钢梁的刚度折减为参数,分析了在多遇地震作用下,各个等代模型的竖向挠度、周期、周期比、层间位移角以及楼层剪力,并与非等代模型进行对比。结果表明:用等代模型进行结构分析时,能够满足工程要求,但挠度偏差大,需进行修正;结构周期、竖向挠度和楼层位移随着折减系数的增大而增大,但结构周期比和楼层剪力随着折减系数的增大而减小;刚度折减系数为75%时,等代模型各个指标接近非等代模型。

装配式T型钢空腹夹层板组合楼盖受力性能研究

为研究装配式T型钢空腹夹层板组合楼盖的受力性能,对其理论计算公式进行了推导,并利用ABAQUS有限元分析软件建立了四边简支承装配式T型钢空腹夹层板组合楼盖的有限元模型,探讨各影响因素对该组合楼盖抗弯承载力的影响程度。分析结果表明:钢板厚度和钢材强度等级的改变对组合楼盖抗弯承载力的影响十分明显,而上层浇筑混凝土板厚度的增加、混凝土强度等级的提高,及连接上层混凝土板与下部钢结构的栓钉间距的减小,对组合楼盖抗弯承载力有一定的影响。理论计算方法验证结果表明,将组合楼盖截面的整体弯矩按上、下肋构件截面的刚度进行分配,再分别按组合构件和拉弯构件进行设计计算的方法是可行的。

蜂窝型钢空腹夹层板剪力键的设计与屈曲稳定分析

蜂窝型钢空腹夹层板剪力键节点是典型的三向受力节点。为科学地对该节点进行设计,基于大型通用有限元软件ANSYS,建立3种计算模型,对盖板和加劲板对节点模型的屈曲模态、屈曲承载力系数以及von Mises应力影响进行分析和对比。分析结果表明:盖板和加劲板对节点的屈曲形态影响较大;无盖板和加劲板时剪力键圆形钢管容易发生屈曲;增设盖板和加劲板可以增大剪力键节点的屈曲荷载系数,增大节点的承载力,节点达到屈曲时所能承受的von Mises应力最大,最大值不超过材料的屈服强度,满足相关要求。

钢空腹夹层板在建筑楼盖改造中的应用

由于使用功能的改变,建筑楼盖的大厅洞口等常需作封平改造,但新增楼盖结构的高度常受原结构楼盖高度的限制,且改造后不得损伤原楼盖的承载力。钢空腹夹层板是一种新型板系结构,用于建筑楼盖封平改造工程中,具有自重轻、跨度大、结构高度小、施工速度快等优点。以贵阳市台湾大厦底层大厅封平楼盖改造工程为例,讨论了钢空腹夹层板的简化设计和改造时的若干构造措施。

多层与高层建筑钢筋砼空腹夹层板与鱼骨式空腹夹层板楼盖结构体系的研究与应用

本文介绍两类多层与高层建筑钢筋砼楼盖结构体系——空腹夹层板与鱼骨式空腹夹层板。此类体系有优良建筑功能，它集承重、维护、装修、管道支架为一体，具有良好的力学性能和抗震性，并可节约工程总造价１０～１５％，通过几项工程实践，证明它是一种值得推广应用的新型空间结构体系。

多层大跨度钢筋混凝土空腹夹层板楼盖施工方法

钢筋混凝土空腹夹层板结构是近年来用于大跨度楼盖的一种新结构,其施工与一般混凝土梁板结构不尽相同,本文通过对建筑面积为28670m2的贵州省老干活动中心工程的施工过程分析,介绍了大跨度钢筋混凝土空腹夹层板楼盖结构的施工方法和特点,以期对此类新型结构体系的施工提供参考。

上下肋对蜂窝形钢筋混凝土空腹夹层板挠度影响分析

为了研究蜂窝形钢筋混凝土空腹夹层板上下肋对其挠度的影响,运用有限元软件Midas建立了某大跨度楼盖模型,计算出不同上下肋尺寸下楼盖的挠度,对挠度曲线进行拟合,得到了挠度与肋高、肋宽的关系式。研究结果表明,蜂窝形钢筋混凝土空腹夹层板的挠度与肋高、肋宽均呈指数关系,且随着肋高和肋宽的增大而减小。肋高比肋宽对结构的挠度影响更显著。

正六边形蜂窝型空腹楼盖混凝土板的有效宽度计算

为便于工程简化计算,将混凝土楼板和下空腹钢结构梁运用刚度等效原则简化为钢结构梁,利用有限元方法分析了正六边形蜂窝型空腹夹层板楼盖和刚度等效钢结构楼盖在竖向荷载作用下的静力特性,通过对比分析,研究了不同混凝土楼板参与宽度的竖向挠度,计算出钢-混凝土组合结构混凝土楼板的有效宽度,并分析得出的混凝土板有效结构宽度与混凝土板厚度和钢-混凝土组合结构厚度间的关系。研究结果表明:正六边形蜂窝型空腹夹层板楼盖结构的抗弯刚度随剪力键高度的增加而加大,上翼缘混凝土板有效结构宽度随剪力键长细比的增加而减小;混凝土板有效结构宽度随自身板厚的增加而增加,近似为线性增长。

大跨度窄长形平面混凝土蜂窝型空腹夹层板的自振特性分析

空间网格盒式结构在大跨度建筑结构的应用中不仅外形美观、建筑空间利用率高,而且结构整体刚度大、受力性能良好。蜂窝型空腹夹层板的双重网格形式又为空间网格盒式结构在建筑造型上增添了新品种。本文利用ANSYS有限元求解软件建立蜂窝型混凝土空腹夹层板模型,提取振型图进行参数化分析,分别研究表层板厚度、空腹板高度、网格尺寸以及剪力键宽度对结构固有频率的影响,得出结论以便作为实际工程应用的参考。