PKPM四種板模型（剛性板、彈性板6、彈性板3、彈性膜）

2016-12-13 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

PKPM進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí),通常有四種板模型:剛性板、彈性板6、彈性板3、彈性膜。

1、剛性板:平面內(nèi)剛度無(wú)窮大,平面外剛度為0。

其主要用于大部分有梁體系的板,一般的非特別厚的板,平面內(nèi)剛度無(wú)窮大和平面外剛度為0,相對(duì)的都是梁的剛度。

2、彈性板6:真實(shí)計(jì)算板平面內(nèi)外的剛度(這里的真實(shí)計(jì)算是素砼的剛度,不包括鋼筋)。

其主要用于“板柱結(jié)構(gòu)”以及“板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)”,這種結(jié)構(gòu)沒(méi)有梁,不考慮板的平面外剛度就不合理了,所以需要考慮板平面外的剛度。

從理論上說(shuō),彈性板6假定是最符合樓板的實(shí)際情況,可應(yīng)用于任何工程。但是實(shí)際上,采用彈性板6假定時(shí),部分豎向樓面荷載將通過(guò)樓板的面外剛度直接傳遞給豎向構(gòu)件,從而導(dǎo)致梁的彎距減小,相應(yīng)的配筋也比剛性樓板假定減少。而過(guò)去所有關(guān)于梁的工程經(jīng)驗(yàn)都是與剛性樓板假定前提下配筋安全儲(chǔ)備相對(duì)應(yīng)的。所以,建議不要輕易采用彈性樓板6假定。彈性板6假定是針對(duì)“板柱結(jié)構(gòu)”以及“板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)”提出的,因?yàn)閷?duì)于這類結(jié)構(gòu),采用彈性樓板6假定既可以較真實(shí)地模擬樓板的剛度和變形,又不存在梁配筋安全儲(chǔ)備減小的問(wèn)題。

3、彈性板3:平面內(nèi)剛度無(wú)窮大,真實(shí)計(jì)算平面外剛度。

它的應(yīng)用范圍和彈性板6是一樣的,主要用于“板柱結(jié)構(gòu)”以及“板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)”,尤其是樓板特別厚的時(shí)候,這種模型更復(fù)合實(shí)際結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)。

彈性樓板3假定主要是針對(duì)厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換厚板提出的。因?yàn)檫@類結(jié)構(gòu)樓板平面內(nèi)剛度都很大,其平面外剛度是這類結(jié)構(gòu)傳力的關(guān)鍵。通過(guò)厚板的平面外剛度,改變傳力路徑,將厚板以上部分結(jié)構(gòu)承受的荷載安全地傳遞下去。當(dāng)板柱結(jié)構(gòu)的樓板平面外剛度足夠大時(shí),也可采用彈性樓板3來(lái)計(jì)算。

4、彈性膜:真實(shí)計(jì)算樓板平面內(nèi)剛度,平面外為0。

該假定是采用平面應(yīng)力膜單元真實(shí)計(jì)算樓板的平面內(nèi)剛度,同時(shí)忽略樓板的平面外剛度,即假定樓板平面外剛度為0。該假定適用于“空曠的工業(yè)廠房和體育場(chǎng)館結(jié)構(gòu)”、“樓板局部開大洞結(jié)構(gòu)”、“樓板平面較長(zhǎng)或有較大凹入以及平面弱連接結(jié)構(gòu)”。

最大層間位移、位移比是在剛性樓板假設(shè)下的控制參數(shù)。構(gòu)件設(shè)計(jì)與位移信息不是在同一條件下的結(jié)果(即構(gòu)件設(shè)計(jì)可以采用彈性樓板計(jì)算,而位移計(jì)算必須在剛性樓板假設(shè)下獲得),故可先采用剛性樓板算出位移,而后采用彈性樓板進(jìn)行構(gòu)件分析。如果沒(méi)有勾選剛性樓板假定這一項(xiàng),意味著當(dāng)該房間定義了板厚為零或全房間洞時(shí),樓層就會(huì)產(chǎn)生"彈性節(jié)點(diǎn)",普通樓面只要不開洞的樓板還是按剛性假定計(jì)算內(nèi)力,即平面內(nèi)無(wú)限剛,平面外為零。在特殊構(gòu)件里定義不同類型的彈性樓板和不勾選剛性樓板假定的區(qū)別是后者會(huì)自動(dòng)對(duì)有樓板的房間默認(rèn)為剛性樓板。

由于“剛性樓板假定”和彈性膜沒(méi)有考慮樓板的面外剛度,所以才通過(guò)“梁剛度放大系數(shù)”來(lái)提高梁面外彎曲剛度,以彌補(bǔ)面外剛度的不足,同樣,也可通過(guò)“梁扭矩折減系數(shù)”來(lái)適當(dāng)折減梁的設(shè)計(jì)扭矩。而彈性板6與彈性板3都是真實(shí)的考慮了樓板的面外剛度,所以是不需要調(diào)整兩個(gè)系數(shù)的,都取1就可以了。

在工程應(yīng)用中,需要了解工程結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),采用相應(yīng)的假定。

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