基于有限元patran分析的楼板装置.docx

基于patran分析的楼板装置

摘要：本课题主要研究的是单向板肋形楼板的相关设计、布置与校核，通过对楼板与主梁、主梁与次梁、次梁与柱之间的应力与应变进行有限元化的分析与计算.建立期望的真实规则的有限元网格,进行准确的计算.并与实测结果进行比较分析。在实测和计算分析结果的基础上,得出混凝土楼板施工阶段的应力分布规律．即板中央应力较大．板边缘应力较小．
关键字：楼板； patran ； 应力与应变
Floorslab device which is Based on the analysis of the patran

Abstract：The main subject of study is one-way ribbed slab board-related design, layout and verification, through the floor with the main beam, main beam and secondary beams, secondary beams and columns between the stress and strain of the finite element analysis and calculation. Rules establish the desired real finite element mesh for accurate calculations. And the results were compared with measured. Measured and calculated on the basis of analytical results, draw concrete slab construction phase stress distribution. Namely the central stress is large plate. Edge of the board less stress.
Keywords: floorslab; Patran; Stress And Strain
• 引言与设计资料
随着基础建设的迅速发展,混凝土的应用越来越多,混凝土在现代工程中占据着非常重要的地位不论什么样的工程,大都是采用钢筋混凝土结构。所以对于混凝土结构楼板的应力应变分析是十分必要的。
以下举出一例：某学校盖楼，采用现浇混凝土结构。具体参数：梁、板所采用混凝土均用C80级，弹性模量为,泊松比为0.2。楼板为10平台,厚10m,楼板上部分布10000N/㎡的均布载荷。
• 楼板的模型建立与分析
根据计算结果，建立如下模型，将楼板的外形构建成物理模型创建在patran软件程序中，划分有限元网格，将C80混凝土的属性参数及梁的厚度参数赋予有限元单元，在楼板模型中主梁约束的位置施加固定约束，在将板对次梁的作用力施加在单元上，形成一个完整的有限元模型，模型如下：

• 楼板的应力与应变分析结果

根据有限元软件nastran计算出的分析结果可知：
• 楼板的最大应变出现在四个边角位置为：
• 楼板的最大应力出现在四个主梁的支撑处为
• 结果分析
通过上述分析方法，可以得到如下结论：在给定材料性能及其各项参数的情况下，施加任意荷载和约束时，材料的应力应变关系曲线，从而通过该曲线得到材料的应力应变的极限值。应力应变极限值的大小可以用来对类似结构进行设计或校核。
由于混凝土材料非常复杂，目前还没有一个公认的十全十美的模型，因此，各个有限元程序在设置混凝土模型时都是有取舍的。程序设计者一般都会选择最常用的，同时又是比较实用的模型集成到商业软件中。所以有时不得不利用软件的二次开发功能来满足特定的问题。因此，阅读有限元软件的理论说明文件、
了解其混凝土模型的理论背景，是建立正确的分析模型的前提。
本课题采用的有限元分析思路可以应用与各类工程。对于海上钻井平台的应力应变预算有很重要的作用。另外，当今有限元分析软件的一个发展趋势是与通用CAD软件的集成使用，即在用CAD软件完成部件和零件的造型设计后，能直接将模型传送到CAE软件中进行有限元网格划分并进行分析计算，如果分析的结果小满足设计要求则重新进行设计和分析，直到满意为止。从而极大地提高了设计水平和效率。
参考文献
【1】江见鲸、陆新征编著，钢筋混凝土基本构件设计（第2版），北京：清华大学出版社。
【2】马爱军、周传月、王旭编著，patran和nastran有限元分析专业教程：北京：清华大学出版社。
【3】建筑结构荷载规范GB50009-2012，北京：中国建筑工业出版社
【4】《混凝土结构设计规范》GB/50010-2002