[发明专利]一种楼屋盖结构的固定方法及实现该固定方法的装置

说明书

本发明公开了一种楼屋盖结构的固定方法及装置，该方法提出了楼屋盖结构的一种新的固定方式，通过将楼屋盖的构件与构件之间或构件与支座之间的连接状态人为的分阶段生成，并对应不同阶段施加不同的荷载，利用这种新的固定方式可使得楼屋盖结构的正负弯矩得到有效的均化，从而提高楼屋盖结构在结构中的受力性能和经济性，为结构的方案可行性提供了方向。

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，尤其涉及一种楼屋盖结构的固定方法及实现该固定方法的装置。

背景技术

目前，在土木规范及土木工程结构理论中，对于楼屋盖结构的构件间以及构件与支座之间的连接状态(通常指梁与梁连接、板与梁连接、或者是梁与柱连接等)，通常采用以下两种理论固定方式，其一是假定楼屋盖结构的构件间以及构件与支座之间为铰接；其二是假定楼屋盖结构的构件间以及构件与支座之间为固接。在上述两种方式中，楼屋盖结构的构件间以及构件与支座之间的连接状态都是一次生成，且其承受的全部荷载都是一次施加完成。

基于此，在实际设计和施工中发现，有些楼屋盖结构，例如人字形楼屋盖结构，其两根相连的构件之间可为固接，也可能为铰接。

以任意两根相连的构件之间以及构件与支座之间均为铰接为例，在满跨均布竖向荷载q的作用下，该楼屋盖结构承受的弯矩如图1的a部分所示，图1中主要以该两根相连的构件均为横梁为例进行说明。如图1的a部分所示，左右横梁(即两根相连的构件)的弯矩呈抛物线状分布，其中，梁与支座的连接处的弯矩M_A＝M_B＝0，中间节点弯矩M₁＝0，横梁跨中产生极大值弯矩M_c＝ql²/8，且在距支座水平距离为5l/8处弯矩值M＝15ql²/128，由此，横梁的正负弯矩幅差Δ₁＝|M₁-M_c|＝ql²/8。

如图1的b部分所示，任意两根相连的构件均为横梁，假定构件与支座固接，任意两根相连的构件铰接时，该人字形屋盖结构在满跨均布竖向荷载q作用下的弯矩图如图1中的b部分所示。该左右横梁承受的弯矩仍呈抛物线状分布，节点1处的弯矩M₁＝0，A、B支座处为极值负弯矩M_A＝M_B＝-ql²/8，跨中产生小幅正弯矩M_c＝ql²/16，横梁最大正弯矩产生在距支座水平距离为5l/8处，其最大正弯矩M_max＝9ql²/128。因此，横梁的正负弯矩幅差该正负弯矩幅差相对于构件与支座铰接时的弯矩幅差Δ₁＝ql²/8有所减小，但依然较大。

当前，结构工程设计的基本常识是，弯矩一般是影响楼屋盖结构性能的重要内力，甚至是控制内力。由结构力学基本理论可知，某些楼屋盖结构的某些构件连接假定为铰接或固接时，或者某些楼屋盖结构的某些构件与支座的连接假定为铰接或固接时，类似于上述左右横梁均为铰接的人字形楼屋盖结构，部分梁全跨的大小弯矩幅差都比较大。

由此可知，对于传统理论中，假定楼屋盖结构构件间、以及构件与支座间铰接或者刚接，其状态一次生成且结构荷载一次施加，或被动地按照施工步骤模拟楼屋盖结构生成及荷载施加的方式，都容易导致某些楼屋盖结构构件的正负弯矩幅值存在极为不均的这种劣性，而当前人们对于这一劣性还一直处于固有性理解、习惯性接受以及适应性应用的阶段，从而造成楼屋盖结构的受力性能和经济性不佳，甚至可能出现误判结构不可行的情况。

发明内容

本发明实施例公开了一种楼屋盖结构的固定方法及实现该固定方法的装置，能够有效均化楼屋盖结构的构件的正负弯矩，从而提高楼屋盖结构在建筑结构中的受力性能和经济性。

第一方面，本发明提供了一种楼屋盖结构的固定方法，所述楼屋盖结构包括若干构件及若干支座，若干所述构件中的任意两根所述构件相连，所述支座分别连接于部分所述构件的自由端，所述方法包括