17 板的结构分析东大工程结构设计原理课件 土木考研复试科目

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第77讲:混凝土楼盖设计 (10/19) 一、板的结构分析 (9/9)
塑性铰线法基本原理 原理:虚功原理,外力所做功应该等于内力所做功。 应用思路:
假设破坏机构:(变形、弯折图形) 控制参数xi
a)
b )
c)
d )
设虚变形求内功U:各铰线弯矩与转角的乘积总和 求外功W:外力与该处竖向位移乘积总和
内外功相等:求荷载q(x1,x2,xn) 求q最小值确定控制参数xi
(3)双向板按塑性铰线法的计算 塑性铰线:塑性铰:把杆分成多段变成几何可变体系
塑性铰线:把板分成多几块形成几何可变体系。 塑性铰线法的基本假定 沿铰线单位长度上的弯矩为常数,等于板的极限弯矩; 形成破坏机构时,若干个刚性板块和若干条塑性铰线组成 破坏机构的确定原则 对称结构具有对称的塑性铰线分布 正弯矩部位出现正塑性铰线,负弯矩区域出现负塑性铰线 应满足板块转动要求:塑性铰线通过相邻板块转动轴交点 塑性铰线的数量应使整块板成为一个几何可变体系。
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结构设计原理
第 七十五 讲 主讲教师: 曹双寅 舒赣平
第75讲:混凝土楼盖设计 (1/19) 内容提要(1/1)
一、板的结构分析方法 二、单向板的设计方法 三、双向板的设计要点
第75讲:混凝土楼盖设计 (2/19) 一、板的结构分析 (1/9)
1、板的类型 (1)双向板 多边支撑在梁(墙)上 两邻边支承在梁(墙)上 支撑在柱子上 (2)单向板 两对边支撑在梁(墙)上 四边支撑的矩形板,长短跨度相差很大
随着截面刚度比例的变化,内力分配比例发生变化
第76讲:混凝土楼盖设计 (7/19) 一、板的结构分析 (6/9)
荷载很小:未开裂,接近弹性,弯矩按弹性分布
荷载增大:支座开裂,刚度减小
P
M1
支座截面弯矩增长减缓 继续加载:跨中截面开裂,刚度比
M2
Pe
Mu1
又变化弯矩增加速度又发生变化
支座钢筋屈服:塑性铰形成,新增
第76讲:混凝土楼盖设计 (2) 下一讲的主要内容
1、双向板的塑性分析方法 2、单向板肋梁楼盖的设计
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结构设计原理
第 七十七 讲 主讲教师: 曹双寅 舒赣平
第77讲:混凝土楼盖设计 (3) 上一讲的内容
1、塑性铰的概念 2、超静定结构的内力重分布 3、弯矩调幅法
第77讲:混凝土楼盖设计 (9/19) 一、板的结构分析 (8/9)
活荷载按棋盘式布置:

Байду номын сангаас
q/2 g q/2
Ⅰ—Ⅰ
分解成满布荷载g+q/2及间隔布置±q/2两种情况
支座最大负弯矩:近似按满布活荷载考虑。
第75讲:混凝土楼盖设计 (1) 下一讲的主要内容
1、单向板的塑性分析方法
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结构设计原理
第 七十六 讲 主讲教师: 曹双寅 舒赣平
第76讲:混凝土楼盖设计 (2) 上一讲的内容
第75讲:混凝土楼盖设计 (5/19) 一、板的结构分析 (4/9)
q/ 2 g q/ 2
Ⅱ—Ⅱ
多跨连续双向板的内力计算 方法:分割成独立板 分割方法:
l02
l02
l02
l02

g+q g


l0 1 l0 1 l0 1
满布荷载,四边固定
间隔(反向)布置,四边简支。 荷载最不利布置 跨中最大正弯矩:
充分发挥结构的潜力,有效地节约材料。 利用重分布的特性,合理调整钢筋布置,便于施工 限制:裂缝控制较严格;承受动力和重复荷载; 预应力和叠合构件;安全储备要求较高。 (2)连续单向板按调幅法的内力计算 一般方法:结构力学中的机动法和静力法。 实用设计方法-弯矩调幅法: 方法:对弹性内力值进行调整,按调整后内力进行设计 弯矩调幅系数 :=(Me-M)/Me 其它截面的内力:根据静力平衡条件确定。
dp
荷载下支座弯矩不增加
从两端固定梁变成简支梁
Pu
Mu1
荷载增加:跨中出现塑性铰,可变体系
影响内力重分布的因素 Mu2
塑性铰的转动能力;除受弯以外的其它承载能力;
正常使用条件(裂缝、变形等)
第76讲:混凝土楼盖设计 (8/19) 一、板的结构分析 (7/9)
考虑内力重分布的意义和适用范围 意义:结构分析和截面设计概念协调;
1、板的类型:单向板、双向板 2、单向板的弹性分析方法
活荷载不利布置、内力包络图 3、双向板的弹性内力分析方法
独立板、连续板的活荷载不利布置
第76讲:混凝土楼盖设计 (6/19) 一、板的结构分析 (5/9)
3、板的塑性设计理论 (1)超静定结构的塑性内力重分布 塑性铰的概念 塑性铰:截面弯矩不变,曲率不断增加,截面可自由转动。 与一般铰的区别:承受力;单向;有一定长度;转动有限 钢筋混凝土塑性铰:受拉钢筋屈服至混凝土压碎。 内力重分布 条件:刚度变化,超静定结构。 内力重分布过程:
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