四边简支单向板与双向板区分界限的研究

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弹性薄板是工程结构重要的结构形式之一,广泛应用于各工程领域。工程设计中参考最新《混凝土结构设计规范(GB50010-2002)》把混凝土板分为单向板和向双板,原则上以板边长比等于3为界限,其主要划分依据就是按照Marcus板带法所确定的弹性薄板在均布荷载作用下荷载向两个方向传递规律。本文通过对均布荷载下四边简支板的分析研究发现在同等条件下荷载传递规律与Marcus板带法有很大差异,以此为出发点,对均布荷载作用下四边简支板的受力机理进行研究,以得到单、双板区分界限的更合理的依据。 本文主要以均布荷载作用下四边简支板为研究对象。首先提出了Marcus板带法所存在的问题,主要表现在结构计算模型和荷载模式的简化都不能切实反映板的实际结构机理,从而得出不确切的四边简支板荷载传递规律;然后根据弹性薄板理论讨论了四边简支板的各种方法的解,并利用板的解析解,分析了均布荷载作用下四边简支板在不同边长比情况下的变形、反力、内力的分布规律。同时根据板的有限元理论,利用大型有限元软件ANSYS来分析四边简支板的受力机理。综合得出均布荷载作用下四边简支板的变形、反力和内力的分布随板的边长比变化的规律,以此作为四边简支单向板与双向板区分的参考。 最后本文以均布荷载下四边简支板的支承反力和板面内弯矩分布在不同边长比条件下的变化规律作为依据,明确提出以边长比等于3作为单向板与双向板区分的界限。
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