空腹夹层板有限元分析的两种模型.pdf

第#A 卷第 C 期建筑结构 E""A 年 C 月
空腹夹层板有限元分析的两种模型
陈波黄勇马克俭
(贵州工业大学贵阳!!"""#)
[提要] 根据空腹夹层板的构造特点,提出了空腹夹层板有限元分析的两种计算模型。其一为板壳元、块体
元模型,其二为板壳元、剪切元及梁元模型。结合一实际工程算例,对这两种计算模型作了分析对比,得到了
一些有价值的结论。
[关键词] 空腹夹层板有限元剪力键
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一、概述应比较符合实际,因此在分析中,将肋离散为板壳单
空腹夹层板是由上、下两层带肋薄板及连接上下元。至于薄板,应将其离散为板壳单元。这样,在分析
层使之共同工作的剪力键构成。空腹夹层板具有刚度中,实际上是将带肋板视为变厚度板;对于型空腹夹
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大、质量轻、结构高度小等特点,集承重、围护、装修、管层板,其下表层的肋为通过剪力键块体元连接的离散
道支架于一体。用于大柱网多高层建筑及大跨度单层的板壳单元。基于以上分析,本文中引入如下基本假
[ ]
建筑的楼、屋盖有着特别的优势 A 。设:A)将空腹夹层板的薄板、肋离散为平板壳单元,它
空腹夹层板的分析方法主要有连续化的拟板(夹们既能承受平面内力,又能承受弯曲应力;E)将空腹夹
层板)法及离散化的有限元法。本文根据空腹夹层板层板的剪力键离散为三维块体单元;#)剪力键块体单
的构造及组成特点,建立了有限元分析的两种计算模元与肋板壳单元在肋的中面处相交。
型,其一为板壳元、块体元模型,其二为板壳元、剪切元在一个网格内,各构件的尺寸相对整体结构来说
(退化的块体元)及梁元模型。很小,且采用高精度的等参数单元,没有必要将构件进
二、板壳、块体元模型一步剖分,因此直接以基
空腹夹层板有两种形式,其一为上下表层均是带本构件为单元。图 A 为单
肋薄板,称为型;其二是将下表层的薄板取消,这样, 元划分示意。
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下层即为交叉的肋,称为型。见图。板壳单元
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图 E
(A)板的弯曲单元
与 G)’%--&11 经典薄板理论相比,H.)//*.’板理论考
虑了横向剪切变形的影响,基于该理论的有限单元只
要求横向位移和两个独立转角位移, 是( )
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连续,因此,H.)//*.’板单元的构造及公式比较简单,较
好地解决了经典板单元的矛盾。另外,它还具有能够
模拟剪切3 柔软板、剪切3 刚硬板和精度高的优点。因
此,这里