鋼筋混凝土樓板在地暖作用下的作用效應研究

【摘要】：鋼筋混凝土樓板是工程結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件之一，使用非常廣泛。而隨著人們生活水平提高，地暖的使用也越來越廣泛，特別是在北方地區(qū)。同時地板輻射采暖技術(shù)因為其獨特的散熱方式，對框架結(jié)構(gòu)的梁、板、柱有著一定的影響?，F(xiàn)在許多建筑物起初是按照散熱器的采暖形式來做結(jié)構(gòu)設計，但是在使用的過程中又改成地板輻射采暖系統(tǒng)，這必定對建筑物的耐久性、安全性有一定的影響。除此之外，在進行地暖施工時還經(jīng)常出現(xiàn)偷工減料等問題。因此，開展地暖作用下結(jié)構(gòu)溫度應力的研究就顯得尤其重要，也為結(jié)構(gòu)溫度應力分析提供一種研究方法。 針對如上問題，本文綜合了國內(nèi)外對鋼筋混凝土樓板的研究現(xiàn)狀，簡單的介紹了溫度應力的有限元理論分析方法，討論了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度應力的原因，在有限元理論的基礎上，建立了鋼筋混凝土樓板的計算模型，利用有限元分析軟件ANSYS對地暖作用下樓板的作用效應進行了分析。主要研究內(nèi)容如下： （1）本文通過有限元軟件ANSYS建立了無地暖作用下鋼筋混凝土樓板模型，對樓板自重下的應力進行了分析，其分析結(jié)果與理論計算結(jié)果基本一致，為進一步的分析墊定了基礎。 （2）本文對鋼筋混凝土樓板在地暖溫度作用下的作用效應進行了分析。計算結(jié)果表明，與無溫度荷載時的樓板應力相比較，有溫度荷載時樓板頂部的壓應力越來越大，而樓板底部的拉應力卻越來越小，并且樓板內(nèi)外溫差最大時，在樓板四周邊緣部位會出現(xiàn)裂縫。 （3）本文對不同地暖厚度作用下的鋼筋混凝土樓板的作用效應進行了分析。結(jié)果分析表明，在地暖厚度增加時，樓板的撓度不斷增大，樓板的最大拉應力和最大壓應力也隨之不斷增大，但是其影響較小，均在樓板的承受范圍之內(nèi)。 【關(guān)鍵詞】：鋼筋混凝土樓板 地暖溫度 樓板 溫度應力 有限元法
【學位授予單位】：遼寧工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TU375.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 選題背景8
• 1.2 地暖的研究概況8-12
• 1.2.1 地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程9-10
• 1.2.2 國內(nèi)研究概況10-11
• 1.2.3 國外研究概況11-12
• 1.2.4 地暖存在的問題12
• 1.3 鋼筋混凝土樓板研究概況12-16
• 1.3.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的材料力學性能12-14
• 1.3.2 國內(nèi)研究概況14-16
• 1.3.3 國外研究概況16
• 1.4 研究目的和主要內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)16-18
• 2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)溫度應力有限元理論分析18-28
• 2.1 溫度應力的概念18-19
• 2.2 混凝土的溫度應力特點及影響因素19-20
• 2.2.1 混凝土溫度應力特點19
• 2.2.2 混凝土溫度應力影響因素19-20
• 2.3 傳熱學基本理論20
• 2.4 溫度場導熱微分方程及邊值條件20-23
• 2.4.1 導熱微分方程20-22
• 2.4.2 溫度場的邊值條件22-23
• 2.5 地暖溫度作用下混凝土樓板表面溫度的計算方法23-24
• 2.6 混凝土結(jié)構(gòu)溫度應力的有限元解法24-27
• 2.6.1 溫度應力與應變關(guān)系24-26
• 2.6.2 溫度應力的有限元法26-27
• 2.7 本章小結(jié)27-28
• 3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有限元分析方法28-37
• 3.1 有限元法28-29
• 3.2 有限元法的應用與發(fā)展29-30
• 3.3 ANSYS 在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)分析中的應用30-36
• 3.3.1 有限元分析軟件 ANSYS 簡介30
• 3.3.2 鋼筋混凝土有限元模型30-32
• 3.3.3 本構(gòu)關(guān)系與破壞準則32-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 4 鋼筋混凝土樓板 ANSYS 有限元分析37-54
• 4.1 無地暖作用下樓板應力分析37-41
• 4.1.1 工程概況37
• 4.1.2 鋼筋混凝土樓板應力分析37-38
• 4.1.3 永久荷載和可變荷載標準值組合作用下 ANSYS 分析38-41
• 4.2 地暖溫度作用下樓板溫度應力分析41-48
• 4.2.1 ANSYS 有限元模擬41-46
• 4.2.2 ANSYS 有限元模擬結(jié)果與分析46-48
• 4.3 不同地暖厚度作用下樓板應力分析48-53
• 4.3.1 不同地暖厚度作用下樓板應力 ANSYS 有限元模擬49-51
• 4.3.2 ANSYS 有限元模擬結(jié)果與分析51-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 5 結(jié)論54-55
• 參考文獻55-57
• 攻讀碩士期間發(fā)表學術(shù)論文情況57-58
• 致謝58

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