[发明专利]一种内置薄壁波纹圆筒空心楼盖力学分析测算方法

说明书

本发明公开一种内置薄壁波纹圆筒空心楼盖力学分析测算方法，包括结合钢筋混凝土板、加肋板以及波纹管的材料特性和构造特性得到刚度公式，以及在两边简支两边固支的边界条件推算理论挠度公式，其特征在于，结合波纹圆筒现浇混凝土空心楼盖的结构特性，引入笛卡尔坐标系，建立空心楼盖坐标图；采用等效刚度的原则以及同时考虑正交异性以及材料异性，引入波纹简化系数，对弹性力学中加肋板以及波纹板刚度公式进行改进，将肋板部分视为肋条并入到翼缘当中;各个轴上取其中一个单元截面进行分析；基于上述刚度理论公式，引入两对边简支两对边固支边界条件，得到理论挠度公式。本发明是对现有空心楼盖力学研究理论的创新，丰富完善了现有计算方式。

技术领域

本发明涉及建筑测试领域，尤其是涉及一种内置薄壁波纹圆筒空心楼盖力学分析测算方法。

背景技术

现浇混凝土空心楼盖是顺应节能减排、绿色环保潮流而兴起的一种新颖的技术体系。空心楼盖不仅满足了大空间、大跨度的建筑结构要求，而且满足抗震性能的要求，显得更加舒适，更加美观。现浇混凝土空心楼盖结构特点主要体现在自重较轻，楼层净高提升、跨度大，结构布置灵活等方面，因此越来越广泛地应用于实际工程中。然而空心楼盖受到填充体形状的影响，导致的楼盖受力性能改变，其力学性能较为复杂。

对于空心楼盖的刚度挠度等力学性能研究，李凤武先生针对薄壁箱体现浇混凝土空心楼盖进行研究，对影响楼盖内力与变形的因素进行了分析，提出了楼盖刚度和内力的简化计算方法，并且考虑了薄膜效应与已有的试验结果进行了对比分析，为薄壁箱体现浇混凝土空心楼盖提供了理论依据。

张先进先生对双向混凝土板进行了线荷载作用下的挠度分析，简化位移函数，分析正常使用状态下四边固支与四边简支条件下双向板的抗弯刚度的非线性特征，经过与ANSYS软件计算结果相比，导出了四边固支的抗弯刚度公式。

宗敏先生在已有的内置圆筒式空心楼盖的技术上，提出了新型大跨度双向空心楼盖，通过对有限元模型的分析，提出了该类楼板的弹性刚度计算公式和短期刚度的建议公式；2013年，汤磊等根据我国自定的相关规范与理论设计，结合了前人研究的新型港钢筋桁架双向板与现浇双向板对比的试验结果，对刚度计算的放大进行了修正，得到了新型叠合双向板刚度和挠度的计算方法。

纪海凤先生基于克希霍夫(Kirchhoff)理论的正交各向异性板的小挠度弯曲方程，应用了莱维法分析得出影响等效刚度的五个参数，采用单一变量法结合赛代尔波纹管等效刚度公式求解出了了四边简支条件下受到均布荷载的波纹板与方波纹板的等效刚度计算公式。

杜巍先生针对现存空心楼盖的内置模盒损耗过高的缺点而采用薄壁波纹管作为一种新型的填充模盒放置于混凝土空心楼盖当中。对薄壁波纹管进行了横向受压与受弯试验，并与内置塑料管的空心楼盖进行了抗弯试验对比研究，实验表明，薄壁波纹管提高了楼盖的承载能力，同时也得出了一种新的承载力与刚度的计算公式。

周静海先生对含有再生混凝土的板做了四边简支条件下受到集中荷载板的性能试验，研究其力学性能，通过对板的挠度的研究，分析了再生混凝土板与基准混凝土板之间的挠度关系，提出了两种板之间的挠度计算公式的修正系数。

梁兴文先生等对双向板进行了静力加载试验，在均布荷载的作用下观察双向板楼盖中各个区域的隔板的挠度值，同时建立了双向板的挠度计算公式。但是时基于单向受弯构件挠度计算的原理，未考虑完全。

还有如CN201910720738.8，公开了一种预制组合式空腔楼盖空间受力的确定方法，包括步骤1、确定预制组合式空腔楼盖空间受力计算模型；步骤2、确定上、下表层板的平面刚度；预制组合式空腔楼盖的连接件视为剪力键，步骤3确定夹心层的基本位移和等代剪切刚度；步骤4、确定物理方程；步骤5、确定平衡方程；步骤6、以一个新的函数表示连续为夹层板的六阶偏微分方程，求解；全面考虑了预制组合式空腔楼盖的板中上、下表层板的厚度、剪力键最窄处宽度、板厚等对结构的受力性能影响，而且误差满足工程应用要求。