双向密肋楼盖非线性有限元分析

钢筋混凝土双向密肋楼盖作为房屋的重要受力结构，与单向板肋形楼盖及双向板肋形楼盖相比，具有刚度大，整体性好，变形小，结构高度小，自重轻，经济性好等优点。但是，钢筋混凝土双向密肋楼盖受力较为复杂，在不同荷载与不同边界条件下，内力分布各不相同；同时，由于弯矩与扭矩的相互影响，增加了分析的难度。目前其计算方法主要集中在弹性阶段的分析，对结构出现裂缝后构件的抗弯刚度及抗扭刚度的确定，仍采用弹性阶段的刚度，因此，由此计算的内力与挠度与实际情况不符，也不利于结构的配筋设计，造成结构的某些部位因配筋不足过早的出现裂缝，而另外一些部位配筋过多，造成不必要的材料浪费。因此，本文针对钢筋混凝土双向密肋楼盖弹性与塑性阶段的不同特点，采用了有限元方法，对结构的弹性内力与变形及塑性阶段的内力与变形进行比较，得出与实际情况较为接近的解答。本文的主要工作如下： 1．在总结了双向密肋楼盖的各种弹性计算方法后，本文以考虑弯剪扭协同作用的交叉梁系法为基础，运用有限元方法对结构进行了弹性阶段的内力分析，并验证了本有限元方法的合理性。 2．本文编制了有限元塑性阶段的程序，使用迭代法对非线性方程组进行迭代计算，在构件开裂后，根据钢筋混凝土规范对结构出现裂缝后的抗弯刚度的规定和国内外抗扭试验所得构件开裂后抗扭刚度，重新计算构件的抗弯刚度与抗扭刚度，将结构在弹性状态下的内力与塑性状态下的内力进行比较，得出弹塑性内力变化的分布规律。 3．找出结构在塑性状态下的挠度的分布规律，建立了在不同边界条件下构件开裂后的挠度计算公式。 4．针对本程序未考虑的因素，提出了在使用程序计算时可能产生的误差来源，因此，为了进一步提高计算的精度，可以进行修正的几个方面。为该类型楼盖的设计提供依据。