高层结构中,楼板刚度无穷大假定,与哪些因素有关?
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发布时间:2022-05-06 16:23
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时间:2023-10-11 19:10
刚性楼板假定
其含义是假定楼板平面内刚度无限大,平面外刚度为零。这是一个特有概念 能使结构计算概念明了,计算简便;使结构在每层板内只有 3 个公共自由度,即 两个平移自由度 dx、dy 和一个绕竖轴扭转自由度 θz,在板内的每个节点的独立 自由度也只有 3 个;使电算的效率大大提高,程序的运用范围越来越广泛。刚性楼板假定认定平面外刚度为零,忽略了楼面梁的有效翼缘对平面外刚度的贡献, 使结构总刚度偏小,周期加长,吸引的地震作用小,不安全。为此,规范规定用 梁刚度增大系数来间接的考虑楼板平面外的刚度。于是高规第 5.2.2 规定在内力和位移计算时,对现浇楼面和装配式整体楼面的梁刚度采用 1.3-2.0 增大系数来考虑翼缘的增大作用。
通过上述处理,目前设计中的绝大多数工程的楼面都能符合刚性楼板的假定,以此进行的计算分析可用于工程设计。
弹性楼板假定对于复杂楼板,如不规则楼面,狭长、环形楼面,大开洞楼面及多塔、板柱 结构、厚板转换层结构等,其楼板面内的变形会使楼层中各抗侧构件位移和内力发生较大的变化,特别是抗侧刚度较小构件的位移和内力会加大,若仍用刚性楼板假定来计算分析,其计算结果会不真实,且无法保证其结果的可靠性,必须采用弹性楼板的计算方法。
弹性楼板假定充分考虑了楼板平面内刚度的削弱和不均匀性,采用符合楼板平面内和平面外的实际刚度进行计算分析,其结果更真实的符合结构的计算模 型。在 SATWE 中弹性楼板有弹性板 6,弹性楼板 3 及弹性膜假定楼板等三种。
(1)弹性楼板 6, 采用壳单元计算楼板面内和面外的刚度, 是针对板柱结构和 板柱剪力墙结构的。其计算结果会使梁的配筋偏少而不安全,所以不适用于梁板结构楼面。
(2)弹性板 3,采用楼板平面内无限刚,平面外刚度按实计算的方法,用厚板弯曲单元进行计算,适用于厚板转换层结构的转换厚板分析计算。
(3)弹性膜,上述两种假定对框架、剪力墙、框-剪、框-筒等结构及空旷 的厂房、体育场馆等的复杂形状楼板的计算都不适合,特别是梁配筋的安全性不可靠,从而提出了“弹性膜”假定,它采用平面应力膜单元来真实地计算楼板的平面内刚度,而不是无限刚。为简化计算,同时忽略楼板平面外的刚度,即面外刚度为零。有点近似刚性楼板假定但又不同于刚性假定,要理解它的真实概念。