1、1第三章第三章 压型钢板与混凝土组合板压型钢板与混凝土组合板组合结构理论组合结构理论姓名姓名 王鹏王鹏专业专业 结构工程结构工程学号学号 1520814020172压型钢板与混凝土组合板压型钢板与混凝土组合板目目 录录3.1概述概述 43.2压型钢板压型钢板-混凝土组合板的类型混凝土组合板的类型 9 3.3压型钢板的形式及截面特征压型钢板的形式及截面特征 113.4组合板的破坏模式组合板的破坏模式 133.5组合板的设计和计算组合板的设计和计算 163.6组合板的计算原则和方法组合板的计算原则和方法 2233.7组合楼板的振动控制组合楼板的振动控制 263.8构造要求构造要求 273.9组合板
2、的有限元分析组合板的有限元分析 313.10组合板研究的热点和难点问题组合板研究的热点和难点问题 43 43.1概述概述1.基基本本概概念念:压压型型钢钢板板与与混混凝凝土土组组合合板板是是20世纪世纪60年代前后兴起的一种新型组合结构。年代前后兴起的一种新型组合结构。压型钢板混凝土组合楼板:利用凹凸相间的压型薄钢板做衬板与现浇混凝土浇筑在一起支承在钢梁上构成整体型楼板,主要由楼面层、组合板和钢梁三部分组成。适用于大空间建筑和高层建筑,在国际上已普遍采用。第三讲第三讲 压型钢板与混凝土组合板压型钢板与混凝土组合板 562.分类分类(压型钢板按其在组合板中的作用可分为压型钢板按其在组合板中的作用
3、可分为三类)三类):n以压型钢板作为板的主要承重构件,混凝土只是作为以压型钢板作为板的主要承重构件,混凝土只是作为板的面层以形成平整的表面及起到分布荷载的作用。按板的面层以形成平整的表面及起到分布荷载的作用。按钢结构规范进行施工阶段和使用阶段计算。钢结构规范进行施工阶段和使用阶段计算。n压型钢板仅作为浇筑混凝土的永久性模板,并作为施压型钢板仅作为浇筑混凝土的永久性模板,并作为施工时的操作平台。考虑施工阶段荷载,按钢结构计算。工时的操作平台。考虑施工阶段荷载,按钢结构计算。使用阶段仅考虑混凝土,按按混凝土规范计算混凝土板。使用阶段仅考虑混凝土,按按混凝土规范计算混凝土板。n以上两类均属于非组合板
4、。以上两类均属于非组合板。n考虑组合作用的压型钢板混凝土考虑组合作用的压型钢板混凝土组合板组合板。施工阶段压。施工阶段压型钢板作为模板及浇注混凝土的作业平台。使用阶段,型钢板作为模板及浇注混凝土的作业平台。使用阶段,压型钢板相当于钢筋混凝土板中的受拉压型钢板相当于钢筋混凝土板中的受拉7钢筋,在全部静载及活载作用下,考虑二者的钢筋,在全部静载及活载作用下,考虑二者的作用。本章主要讲第三类,即组合楼板。作用。本章主要讲第三类,即组合楼板。n3.组合楼板优点组合楼板优点1)压型钢板作为浇灌混凝土的模板,节省了大压型钢板作为浇灌混凝土的模板,节省了大量木模板及其支撑。量木模板及其支撑。2)压型钢板工厂
5、生产、运输、堆放方便,节省压型钢板工厂生产、运输、堆放方便,节省大量支模工作,并且改善了施工条件。大量支模工作,并且改善了施工条件。3)在使用阶段,由于组合作用,可代替受拉钢在使用阶段,由于组合作用,可代替受拉钢筋。减少了钢筋的制作与安装工作。筋。减少了钢筋的制作与安装工作。84)刚度大,自重轻。刚度大,自重轻。5)便于敷设通信、电力、采暖等管线。便于敷设通信、电力、采暖等管线。6)便于立体作业,加快施工进度,缩短工期。便于立体作业,加快施工进度,缩短工期。7)可直接做顶棚。可直接做顶棚。8)减小了发生火灾的可能性。减小了发生火灾的可能性。93.2压型钢板压型钢板-混凝土组合楼板的类型有:混凝
6、土组合楼板的类型有:1、在压型钢板上设置压痕,以增加叠合面上的机械粘结,如图(a)2、改变压型钢板截面形式,以增加叠合面上的摩擦粘结,如图(b)3、在压型钢板上翼缘焊接横向钢筋,如图(c)4、在压型钢板端部设置栓钉连接件,以增加柱和板端部锚固,如图(d)10113.3 3.3 压型钢板的形式及截面特征压型钢板的形式及截面特征3.3.1压型钢板的形式:压型钢板的形式:(1)闭口形槽口的压型钢板闭口形槽口的压型钢板(图图3.1a)(2)轧齿槽或开小孔的压型钢板轧齿槽或开小孔的压型钢板(图图3.1b)(3)加焊钢筋的压型钢板加焊钢筋的压型钢板(图图3.1c)图图3.1123.3.2 3.3.2 压型
7、钢板的截面特征压型钢板的截面特征1.1.受压翼缘的有效计算宽度受压翼缘的有效计算宽度 在在与与腹腹板板交交接接处处应应力力最最大大,距距腹腹板板愈愈远远,应应力力愈愈小小,呈呈曲曲线线递递减减。实实用用上上常常把把翼翼缘缘的的应应力力分分布布简简化化成成在在有有效效宽宽度度上上的的均均布布分分布布。可可近近似似取取 ,t为为压型钢板板厚。压型钢板板厚。2 对压型钢板的要求对压型钢板的要求 压型钢板的厚度一般不应小于压型钢板的厚度一般不应小于0.75mm。为便于浇灌混凝土,要求压型钢板的平均槽宽不为便于浇灌混凝土,要求压型钢板的平均槽宽不小于小于50mm。当在槽内设置带头栓钉时,压型钢板的。当在
8、槽内设置带头栓钉时,压型钢板的总高,包括刻痕在内不应大于总高,包括刻痕在内不应大于80mm.13 3.4.3.4.组合板的破坏模式组合板的破坏模式 (见图3.4)1 1.弯曲破坏弯曲破坏(沿1-1)当当组组合合板板中中含含钢钢量量适适当当时时,破破坏坏是是从从受受拉拉区区压压型型钢钢板板及及受受拉拉钢钢筋筋开开始始,及及受受拉拉钢钢板板及及钢钢筋筋首首先先屈屈服服,板板的的变变形形裂裂缝缝迅迅速速发发展展,受受压压区区不不断断减减小小,最最后后由由于于混混凝凝土土被被压压碎碎而而告告破破坏坏。通通常应以含钢率或常应以含钢率或x x值控制。值控制。2 2.纵向水平剪切粘结破坏纵向水平剪切粘结破坏
9、(沿2-2)14主要由于混凝土与压型钢板的界面抗剪切滑移主要由于混凝土与压型钢板的界面抗剪切滑移强度不够,使两界面成为组合板薄弱环节。强度不够,使两界面成为组合板薄弱环节。破坏特破坏特征征:首先在靠近支座附近的集中荷载处混凝土出现:首先在靠近支座附近的集中荷载处混凝土出现斜裂缝,混凝土与压型钢板开始发生垂直分离,随斜裂缝,混凝土与压型钢板开始发生垂直分离,随即压型钢板与混凝土丧失抗剪切粘结能力,产生较即压型钢板与混凝土丧失抗剪切粘结能力,产生较大的纵向滑移。大的纵向滑移。3.斜截面的剪切破坏斜截面的剪切破坏(沿3-3)这种破坏一般发生在当组合板的高跨比很大、荷这种破坏一般发生在当组合板的高跨比
10、很大、荷载比较大、尤其是在集中荷载作用时,发生支座最载比较大、尤其是在集中荷载作用时,发生支座最大剪力处沿斜截面剪切破坏。大剪力处沿斜截面剪切破坏。15图图3.4 3.4 组合板破坏模式组合板破坏模式16 3.5组合楼板设计计算:1、正截面承载力计算当塑性中和轴在压型钢板上翼缘以上的混凝土内,即 时:17式中:组合板受压区高度,当 时,取 ;组合板的有效高度,即从压型钢板重心至混凝土受压 边缘的距离;压型钢板截面应力合力至混凝土受压区截面应力合力 的距离;压型钢板肋间距;单位宽度内压型钢板的截面面积;混凝土的抗压强度设计值。当塑性中和轴在压型钢板内,即 时:18由由式中:塑性中和轴以上的压型钢
11、板面积;19压型钢板受拉区截面拉应力合力至受压区混凝土板截面压 应力合力的距离;压型钢板受拉区截面拉应力合力至压型钢板截面压应力合 力的距离;2、斜截面承载力计算组合板斜截面抗剪承载力应满足下式要求:式中:组合板一个波距内斜截面最大剪应力设计值;混凝土的抗拉强度设计值。203、纵向抗剪承载力计算式中:组合板的简跨(mm),一般可取Lv=M/N,对均布荷载下 的板可取为板垮的1/4;组合板的平均肋宽;压型钢板的厚度(mm);组合板的抗剪承载力(kN/m);组合板的纵向剪力设计(kN/m);剪力粘结系数,由实验确定,可参考下列数值:21、组合板在达到抗弯承载力极限状态时,纵向剪力设计值为:4、受冲
12、切承载力计算组合板在集中荷载作用下的冲切力为V1,应满足下式要求:式中:临界周界长度,如下图。压型钢板顶面以上的混凝土计算厚度。223.6 组合板的计算方法和原则 1施工阶段施工阶段压压型型钢钢板板作作为为浇浇筑筑混混凝凝土土的的模模板板,采采用用弹弹性性方方法法计计算算。强强边边(顺顺肋肋)方方向向的的正正、负负弯弯矩矩和和挠挠度度应按单向板计算,弱边(垂直肋)方向不计算。应按单向板计算,弱边(垂直肋)方向不计算。施工活荷载一般按施工活荷载一般按等效均布荷载等效均布荷载,根据施,根据施工实际情况确定,但应不小于工实际情况确定,但应不小于1.5kN/m2。考虑到未和混凝土考虑到未和混凝土“组合
13、组合”前,压型钢板刚前,压型钢板刚度较小,变形较大,因此混凝土体积可能超过度较小,变形较大,因此混凝土体积可能超过图纸所标的标准体积,因此将图纸所标的标准体积,因此将混凝土自重乘以混凝土自重乘以1.1的系数的系数232使用阶段使用阶段(1)实用设计法)实用设计法当压型钢板顶面以上的混凝土厚度为当压型钢板顶面以上的混凝土厚度为50mm至至100mm时,组合板时,组合板强边强边(顺肋)方向的(顺肋)方向的正弯矩和正弯矩和挠度挠度,按承受全部荷载的,按承受全部荷载的简支单向板简支单向板计算,计算,强边强边方向方向负弯矩按固端板取值负弯矩按固端板取值,不考虑弱边(垂直肋),不考虑弱边(垂直肋)方向的正
14、、负弯矩。方向的正、负弯矩。24(2)双向组合板)双向组合板n周边支承条件周边支承条件当当双双向向组组合合板板的的跨跨度度大大致致相相等等,且且相相邻邻跨跨是是连连续续时时,板板的的周周边边可可视视为为固固定定边边。当当组组合合板板相相邻邻跨跨度度相相差差较较大大,或或压压型型钢钢板板以以上上的的混混凝凝土土板板不不连连续续时时,应将板的周边应将板的周边视为简支边视为简支边。n各向异性双向板各向异性双向板对对于于各各向向异异性性双双向向板板的的弯弯矩矩,可可将将板板形形状状按按有有效效边边长长比比加加以以修修正正后后视视作作各各向向同同性性板板的的弯弯矩矩。强强边边方方向向的的弯弯矩矩,取取等
15、等于于弱弱边边方方向向跨跨度度乘乘以以系系数数后后所所得得各各向向同同性性板板在在短短边边方方向向的的弯弯矩矩;弱弱边边方方向向的的弯弯矩矩,取取等等于于强强边边方方向向跨跨度度乘乘以以系系数数后后所所得得各各向向同同性板在长边方向的弯矩。性板在长边方向的弯矩。25n四边支承双向板四边支承双向板n强强边边(顺顺肋肋)方方向向按按组组合合板板设设计计,弱弱边边(垂垂直直肋肋)方方向向,仅仅取取压压型型钢钢板板上上翼翼缘缘以以上上的的混混凝凝土土板板进进行行设计。设计。n(3)连续组合板)连续组合板n对于连续组合板,当采用对于连续组合板,当采用弹性方法弹性方法进行内力分析进行内力分析时,若允许支座
16、混凝土开裂,则可按考虑塑性时,若允许支座混凝土开裂,则可按考虑塑性内内力重分布力重分布的计算方法,中间支座处的负弯矩可适的计算方法,中间支座处的负弯矩可适当地进行调幅。支座负弯矩降低之后,跨中正弯当地进行调幅。支座负弯矩降低之后,跨中正弯矩亦相应地增加,即应满足静力平衡条件。矩亦相应地增加,即应满足静力平衡条件。263.7 3.7 组合板的振动控制组合板的振动控制 组合板的自振频率不能过小,否则容易受外力组合板的自振频率不能过小,否则容易受外力干扰而发生较大振动,影响结构的安全性和正常使干扰而发生较大振动,影响结构的安全性和正常使用。用。板的自振周期应满足:板的自振周期应满足:可按下列近似方法
17、计算自振频率:可按下列近似方法计算自振频率:(3.50)(3.51)由永久荷载产生的挠度(由永久荷载产生的挠度(mm)。)。273.8 3.8 构造要求构造要求 1.1.压压型型钢钢板板的的板板厚厚不不小小于于0.75mm,一一般般为为0.752.5mm。2.组组合合板板的的全全高高不不小小于于90mm,压压型型钢钢板板顶顶面面至至组组合合板顶面的高度不小于板顶面的高度不小于50mm.3.简简支支组组合合板板的的跨跨高高比比不不大大于于25,连连续续组组合合板板的的跨跨高高比不大于比不大于35。4.连连续续板板及及悬悬臂臂板板的的负负弯弯矩矩区区应应按按计计算算配配置置负负钢钢筋筋,总量不小于
18、总量不小于0.002bh0.285.在集中荷载或线性荷载作用下的组合板,应在在集中荷载或线性荷载作用下的组合板,应在有效宽度有效宽度bef的范围的范围内配置分布筋,其总面积不内配置分布筋,其总面积不少于组合板截面的少于组合板截面的0.2%。当板上开洞较大时,应。当板上开洞较大时,应在洞口周围附加钢筋。附加钢筋不少于被削弱部在洞口周围附加钢筋。附加钢筋不少于被削弱部分的面积。分的面积。6.为了防止混凝土收缩及温度影响为了防止混凝土收缩及温度影响,也为了分布荷也为了分布荷载载,混凝土内应配分布钢筋网混凝土内应配分布钢筋网,其设置满足混凝土其设置满足混凝土结构设计规范的要求结构设计规范的要求.7.沿
19、墙的四周及角部沿墙的四周及角部,板伸入墙内板伸入墙内,可按混凝土规可按混凝土规范配置板顶面的附加钢筋范配置板顶面的附加钢筋.29图图 组合板的支承要求组合板的支承要求 30图图 组合板与支座连接栓钉组合板与支座连接栓钉图图 压型钢板端部的横向钢筋压型钢板端部的横向钢筋31 3.9 组合板的有限元分析组合板的有限元分析 一一.有限元概述有限元概述1.由于压型钢板一混凝土组合楼板是由由于压型钢板一混凝土组合楼板是由两种不同性两种不同性质的材料质的材料混凝土和钢板混凝土和钢板组合组合而成的而成的,因此它的性因此它的性能明显地依赖于这两种材料的性能能明显地依赖于这两种材料的性能,特别是在非线特别是在非
20、线性阶段。性阶段。2.混凝土和钢板本身的各种非线性性能混凝土和钢板本身的各种非线性性能,都不同程度都不同程度地在这种组合结构中反映出来。地在这种组合结构中反映出来。3.在用传统的在用传统的解析方法解析方法分析钢一混凝土组合结构的分析钢一混凝土组合结构的非线性问题时非线性问题时只能解决一些非常简单的构件或结构只能解决一些非常简单的构件或结构的计算的计算,对于大量的组合结构的分析问题对于大量的组合结构的分析问题,只能用只能用数数值分析方法值分析方法解决。解决。有限元法有限元法作为一个强有力的数值作为一个强有力的数值分析工具分析工具,在对结构的非线性分析中发挥了越来越在对结构的非线性分析中发挥了越来
21、越大的作用。大的作用。32 4.用用有限元法有限元法对钢一混凝土组合结构进行分析时对钢一混凝土组合结构进行分析时,可可以在计算模型中以在计算模型中分别反映分别反映混凝上和钢筋材料的混凝上和钢筋材料的非线非线性特性性特性;可以用特殊的可以用特殊的单元模拟两者之间的组合作用两者之间的组合作用;可以在一定程度上可以在一定程度上模拟模拟节点的构造和边界条件节点的构造和边界条件;可以可以提供大量的提供大量的结构反应结构反应信息信息,如应力如应力,变形的全过程变形的全过程,结构结构开裂以后的各种状态开裂以后的各种状态;借助借助先进的先进的计算机图形显示计算机图形显示技技术术,还可以还可以直观直观地看到结构
22、受荷后从弹性变形到开裂、地看到结构受荷后从弹性变形到开裂、破坏的破坏的全过程全过程,为进行合理的设计为进行合理的设计提供形象的依据提供形象的依据.33 有限元法是一种离散化的数值方法有限元法是一种离散化的数值方法。离散后的单元离散后的单元与单元间通过节点相联系与单元间通过节点相联系,所有力和位移都通过节点所有力和位移都通过节点进行计算。进行计算。对每个单元对每个单元,选取适当的插值函数选取适当的插值函数,使得该使得该函数在子域内部、子域分界面上函数在子域内部、子域分界面上(内部边界内部边界)以及子以及子域与外界分界面域与外界分界面(外部边界外部边界)上都上都满足一定的条件满足一定的条件。然后把
23、所有然后把所有单元的方程组合起来单元的方程组合起来,就得到了整个结构就得到了整个结构的方程。求解该方程组的方程。求解该方程组,就可以得到结构的就可以得到结构的近似解近似解。6.有限元法的一个有限元法的一个突出优点突出优点就是能够有效地考虑结就是能够有效地考虑结构的复杂性构的复杂性,如边界条件变化、构件刚度变化、材如边界条件变化、构件刚度变化、材料属性变化、温度变化等料属性变化、温度变化等,它还可以它还可以考虑各种参数考虑各种参数变化时产生的影响变化时产生的影响,允许进行参数分析计算允许进行参数分析计算,使分析使分析更符合实际。更符合实际。347.有限元模拟分析实际上就是对实际结构的有限元模拟分
24、析实际上就是对实际结构的合理合理简化简化然后进行然后进行数值分析数值分析,其成功与否主要取决于以其成功与否主要取决于以下几方面的工作下几方面的工作:(1)单元类型单元类型的选取的选取(2)线性材料的线性材料的本构关系本构关系(3)各种单元之间的各种单元之间的协调协调(4)载荷的施加载荷的施加(5)非线性求解)非线性求解35 二二.单元类型单元类型对压型钢板一混凝土组合楼板的建模对压型钢板一混凝土组合楼板的建模,ANSYS中提供的中提供的多层壳单元多层壳单元,忽略压型钢板与混凝土之间的忽略压型钢板与混凝土之间的滑移滑移.三三.材料特性材料特性 本构关系所基于的本构关系所基于的理论模型理论模型主要
25、有主要有:弹性理论、非弹性理论、非线性弹性理论、弹塑性理论、粘弹性理论、粘塑性线性弹性理论、弹塑性理论、粘弹性理论、粘塑性理论、断裂力学理论、损伤力学理论、内时理论等。理论、断裂力学理论、损伤力学理论、内时理论等。虑到钢一混凝土组合结构的特点及计算分析的方便虑到钢一混凝土组合结构的特点及计算分析的方便,在钢一混凝土组合结构非线性有限元分析中应用较在钢一混凝土组合结构非线性有限元分析中应用较多的是多的是非线性弹性理论和弹塑性理论非线性弹性理论和弹塑性理论。36 四四.压型钢板材料特性压型钢板材料特性 对于压型钢板来说对于压型钢板来说,由于平板被压成凹凸肋由于平板被压成凹凸肋,这样就使这样就使得板
26、的两个方向的弹性模量和泊松比有很大的差异得板的两个方向的弹性模量和泊松比有很大的差异:顺肋顺肋方向具有一定的抗弯能力方向具有一定的抗弯能力,而垂直于肋的方向上抗弯能力而垂直于肋的方向上抗弯能力较差。较差。因此因此,压型钢板的压型钢板的本构关系采用采用,可以可以在三个方向定义不同的双折线应力一应变关系以及不同的拉伸、压缩和剪切特性。五五.有限元模型的建立有限元模型的建立 对压型钢板一混凝土组合楼板的建模对压型钢板一混凝土组合楼板的建模,可采用可采用实体实体模型模型。在。在组合楼层中组合楼层中,组合板通常可以按简支板设计组合板通常可以按简支板设计,为便于阐述为便于阐述,下面就简支组合板来介绍有限元
27、模型的下面就简支组合板来介绍有限元模型的建立。以建立。以完全剪力连接组合板完全剪力连接组合板为例:为例:37六六.完全剪力连接组合板的建模完全剪力连接组合板的建模模型模型1.压型钢板的等效压型钢板的等效 压型钢板压型钢板等价等价为正交各向异性平板的为正交各向异性平板的等价条件等价条件是是:在板边缘施加在板边缘施加水平力水平力时时,压型钢板产生的位移和变形压型钢板产生的位移和变形与平板产生的与平板产生的位移与变形相等位移与变形相等,且具有且具有相同的尺寸和相同的尺寸和厚度。厚度。38式中式中 分别为局部坐标系:分别为局部坐标系:轴方向的等效弹轴方向的等效弹性模量性模量;是因是因y向的应变而导致向
28、的应变而导致 向应变的泊松比向应变的泊松比,是。是。是与是与 垂直的垂直的y向的泊松比向的泊松比;是等效剪切模是等效剪切模量量,如图如图3.7所示。这所示。这5个量中只有个量中只有4个是独立的个是独立的,它们它们之间存在着关系式之间存在着关系式.根据基本材料的弹性模量及压型钢板的断面几何参数根据基本材料的弹性模量及压型钢板的断面几何参数,利利用等价条件可以得到:用等价条件可以得到:3940图图3.7等价各向异性板的两等价各向异性板的两个方向个方向图图3.8矩形波压型钢板剪切变矩形波压型钢板剪切变形及几何尺寸形及几何尺寸式中式中b的值要通过的值要通过等效原则等效原则来确定来确定,即即压型钢板的惯
29、性矩与矩形板的惯性矩压型钢板的惯性矩与矩形板的惯性矩相等的原则相等的原则来确定来确定,取计算结果中的较取计算结果中的较大值。大值。41 2.压型钢板压型钢板-混凝土组合混凝土组合截面截面壳体单元壳体单元壳体单元壳体单元SHELL91SHELL91非线性多层壳单元非线性多层壳单元非线性多层壳单元非线性多层壳单元SHELL91SHELL91是一个是一个是一个是一个8 8节点的壳单元节点的壳单元节点的壳单元节点的壳单元,每个每个每个每个节点有六个自由度节点有六个自由度节点有六个自由度节点有六个自由度:沿节点坐沿节点坐沿节点坐沿节点坐标系的标系的标系的标系的x,y,zx,y,z方向平动方向平动方向平动
30、方向平动,绕节点绕节点绕节点绕节点坐标系的坐标系的坐标系的坐标系的x,y,zx,y,z方向转动。该方向转动。该方向转动。该方向转动。该单元用于分层壳模型或者用单元用于分层壳模型或者用单元用于分层壳模型或者用单元用于分层壳模型或者用来模拟厚的夹层结构来模拟厚的夹层结构来模拟厚的夹层结构来模拟厚的夹层结构,最多可最多可最多可最多可定义定义定义定义100100个不同的层个不同的层个不同的层个不同的层,并具有并具有并具有并具有塑性功能。该单元的几何形塑性功能。该单元的几何形塑性功能。该单元的几何形塑性功能。该单元的几何形状、节点位置以及局部坐标状、节点位置以及局部坐标状、节点位置以及局部坐标状、节点位
31、置以及局部坐标系如右图所示。系如右图所示。系如右图所示。系如右图所示。4243 3.10组合板研究的热点和难点问题组合板研究的热点和难点问题 目前目前,国内外常用的压型钢板形式有许多种国内外常用的压型钢板形式有许多种,在与混凝在与混凝土组合时土组合时,混凝土板的厚度、强度也有很多选择。不同形混凝土板的厚度、强度也有很多选择。不同形式的压型钢板一混凝土组合楼板的承载力是不一样的式的压型钢板一混凝土组合楼板的承载力是不一样的,但但在选用压型钢板形式时在选用压型钢板形式时,往往以加工方便为首要因素往往以加工方便为首要因素,而而忽略了对承载力的有利影响忽略了对承载力的有利影响。因此。因此,分析比较各个
32、因素对分析比较各个因素对组合板承载力的影响的影响,为工程上组合板各参数的选择提供为工程上组合板各参数的选择提供理论依据是很有必要的。理论依据是很有必要的。到目前为止到目前为止,各国规范都规定各国规范都规定,压型钢板一混凝土组合压型钢板一混凝土组合楼板界面的抗剪强度计算必须以试验数据为基础。利用楼板界面的抗剪强度计算必须以试验数据为基础。利用试验进行研究是很重要的试验进行研究是很重要的,取得的资料是第一手的、客观取得的资料是第一手的、客观的的,而且在某种状态下而且在某种状态下,组合板的剪切强度可以通过大量组合板的剪切强度可以通过大量试验直接确定。但是试验直接确定。但是要获得比较客观准确的数据要获
33、得比较客观准确的数据,必须进必须进行大量的试验。而组合板的试验行大量的试验。而组合板的试验,尤其是足尺寸模型试验尤其是足尺寸模型试验代价很高代价很高,因此试验的数量往往受到经济原因的制约。因此试验的数量往往受到经济原因的制约。44 同时同时,试验只能反映组合板的整体性能试验只能反映组合板的整体性能,很难在试验中很难在试验中确定一些确定一些单个因素单个因素的影响的影响,多个变量综合作用下多个变量综合作用下,很难将它很难将它们准确区分开。随着有限元理论的成熟们准确区分开。随着有限元理论的成熟,计算机技术的飞计算机技术的飞跃发展跃发展,现在可以建立一个合理的数学模型现在可以建立一个合理的数学模型,利
34、用有限元程利用有限元程序来进行大规模的参数研究序来进行大规模的参数研究,以提供试验不能取得的更多以提供试验不能取得的更多信息。信息。有限元分析作为对压型钢板一混凝土组合楼板进行辅有限元分析作为对压型钢板一混凝土组合楼板进行辅助分析的方法助分析的方法,到目前为止还存在着到目前为止还存在着很多问题很多问题,主要是主要是对组对组合界面的考虑合界面的考虑。组合板是通过混凝土与压型钢板。组合板是通过混凝土与压型钢板之间的粘结作用来保证共同工作的之间的粘结作用来保证共同工作的,其水平剪切粘结作用其水平剪切粘结作用主要是由化学粘结力、摩擦力、机械咬合力来提供的。主要是由化学粘结力、摩擦力、机械咬合力来提供的
35、。因此因此,在有限元模型中在有限元模型中对组合界面的模拟一直是研究对组合界面的模拟一直是研究的热点和重点。的热点和重点。45钢钢混凝土组合楼板是一种新型结构由混凝土组合楼板是一种新型结构由于压型钢板直接暴露在空气中,火灾发生时于压型钢板直接暴露在空气中,火灾发生时对钢对钢混凝土组合楼板造成严重的影响,混凝土组合楼板造成严重的影响,对对其耐火性能的研究还有待深入。其耐火性能的研究还有待深入。人有了知识,就会具备各种分析能力,明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书,广泛阅读,古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍,我们能丰富知识,培养逻辑思维能力;通过阅读文学作品,我们能提高文学鉴赏水平,培养文学情趣;通过阅读报刊,我们能增长见识,扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操,给我们巨大的精神力量,鼓舞我们前进。
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