CBM现浇钢筋砼暗扁梁空心楼盖的理论研究及工程应用

论文摘要

CBM现浇钢筋混凝土暗扁梁空心楼盖是一种新型的无梁楼盖体系,它自重轻,跨度大,是继带柱帽的无梁楼盖、平板无梁楼盖、密肋无梁楼盖之后,顺应了时代对无梁楼盖体系要求的新型无梁楼盖体系,目前已经在很多项目上投入使用,取得了良好的经济效益和社会效益。CBM现浇钢筋混凝土暗扁梁空心楼盖具有明显的构造工艺特点,一是在楼板内预埋CBM内模形成空心楼板,二是在框架柱之间设有暗扁梁。本文以CBM现浇钢筋混凝土暗扁梁空心楼盖的特点为基础,分析它的基本力学性能,探索合理的计算模式和设计方法,探讨现场施工工艺,对正确进行设计、保障结构的安全使用、进一步推广它的应用,有非常重要的意义。本文首先借助有限元分析程序ANSYS,对现浇钢筋混凝土暗扁梁空心楼盖结构进行非线性有限元分析,模拟了空心管周边混凝土的应力和变形分布情况;在经典弹性薄板理论的基础上,建立了混凝土暗扁梁空心楼盖的平衡方程,推导了空心楼盖在两个方向上的抗弯刚度计算公式,比较了两个方向抗弯刚度的异同;并且推导了空心楼盖挠度的简化计算方法,并用这种方法计算出了楼盖在竖向荷载作用下的挠度值,将之与ANSYS所得结果、规范计算所得结果和试验数据结果进行了比较和分析;还分析了现行的几种结构设计方法,并运用其中的两种方法对某一实际工程进行了分析和计算;最后结合具体的工程实际,通过对CBM空心楼盖的施工工艺、抗浮措施和经济性能进行了探讨,得到了CBM空心楼盖施工简便、安全可靠、综合造价低的结论。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.1.1 楼盖形式的变革综述
• 1.1.2 CBM 现浇钢筋砼暗扁梁空心楼盖形式的特点
• 1.2 现浇空心楼盖的应用现状
• 1.2.1 国外应用情况
• 1.2.2 国内应用情况简介
• 1.2.3 CBM 空心楼盖应用情况简介
• 1.3 现浇空心楼盖的研究现状
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第二章 有限元分析原理及材料的本构关系
• 2.1 三维空间有限元分析原理和过程
• 2.1.1 有限元分析的一般原理
• 2.1.2 有限元分析的过程
• 2.2 材料的本构关系
• 2.2.1 混凝土本构关系
• 2.2.2 三轴受力下的混凝土强度
• 2.2.3 钢筋本构关系
• 第三章 CBM 现浇钢筋砼暗扁梁空心楼盖的数值分析
• 3.1 有限元分析软件ANSYS 简介
• 3.1.1 ANSYS 软件的特点
• 3.1.2 ANSYS 软件的结构和基本分析的过程
• 3.2 ANSYS 有限元程序分析原理
• 3.2.1 模型类别
• 3.2.2 计算模型及参数
• 3.3 混凝土模型
• 3.3.1 空心板带的数值分析
• 3.3.2 现浇钢筋混凝土空心楼盖的数值分析
• 第四章 现浇砼暗扁梁空心楼盖的弹性理论分析
• 4.1 经典弹性分析理论
• 4.1.1 概述
• 4.1.2 物理方程和几何方程
• 4.1.3 平衡方程
• 4.1.4 X 方向抗弯刚度D1
• 4.1.5 Y 方向抗弯刚度D 2
• 4.1.6 两方向抗弯刚度比
• 4.2 空心楼盖的实用计算方法
• 4.2.1 结构分析方法
• 4.2.2 空心楼盖的实用计算方法
• 4.2.3 空心楼盖的实用计算方法的比较
• 4.3 空心楼盖的挠度计算
• 4.3.1 空心楼盖弹性状态下的竖向挠度的影响因素
• 4.3.2 按弹性理论的挠度计算
• 4.4 几种挠度值的比较
• 4.4.1 几种挠度计算结果
• 4.4.2 挠度结果的比较
• 第五章 CBM 现浇砼暗扁梁空心楼盖在工程中的应用
• 5.1 CBM 空心楼盖施工工艺
• 5.2 CBM 空心楼盖抗浮技术措施
• 5.2.1 抗浮铁丝的计算
• 5.2.2 计算结果
• 5.2.3 抗浮技术措施
• 5.3 CBM 空心楼盖其他应注意的问题
• 5.4 CBM 空心楼盖经济性能比较
• 5.5 本章小结
• 结论和展望
• 1 本文的研究成果和结论
• 2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A（攻读硕士学位期间所发表的学术论文）