[发明专利]一种预制组合式空腔楼盖空间受力的确定方法

说明书

本发明公开了一种预制组合式空腔楼盖空间受力的确定方法，涉及装配式建筑技术领域，包括以下步骤，步骤1、确定预制组合式空腔楼盖空间受力计算模型；步骤2、确定上、下表层板的平面刚度；预制组合式空腔楼盖的连接件视为剪力键，步骤3确定夹心层的基本位移和等代剪切刚度；步骤4、确定物理方程；步骤5、确定平衡方程；步骤6、以一个新的函数表示连续为夹层板的六阶偏微分方程，求解；本发明假设条件合理，计算精度高，全面考虑了预制组合式空腔楼盖的板中上、下表层板的厚度、剪力键最窄处宽度、板厚等对结构的受力性能影响，而且误差满足工程应用要求，对预制组合式空腔楼盖的生产、安全评定、组装应用具有较大工程应用价值。

技术领域

本发明涉及装配式建筑技术领域，具体涉及一种预制组合式空腔楼盖空间受力的确定方法。

背景技术

目前国家倡导建筑产业转型升级和推行装配式建筑，为住宅产业化打基础，无论建筑的内涵和外延如何扩展和更新，都要求建筑结构体系具备多功能、经济性、科技含量、节能环保和市场需求大、安全系数高等特点。预制组合式空腔楼盖是一种在预制工厂全预制的楼盖体系，现场无需绑扎钢筋、架立模板以及浇筑混凝土，只需进行预制构件间的构造连接。预制组合式空腔楼盖作为一种新提出来的装配式楼盖体系，类似于早期建筑中使用的预制圆孔板装配式楼板，不同于预制圆孔板装配式楼板的是该楼盖型式是整个楼板双向通孔，楼盖内部留有许多异形剪力键。针对于专利申请号为201811352323.1的一种预制组合式空腔楼盖及其施工工艺，发明人鉴于目前预制组合式空腔楼盖理论分析相对比较缺乏，对这种楼盖体系的受力性能、设计理论尚未进行系统的理论研究和试验研究，特别是预制组合式空腔楼盖体系在竖向荷载作用下的受力性能尤为紧迫，急需找到一种能合理分析、评定其力学特性的方法，现提出一种新的空间受力的确定方法。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种预制组合式空腔楼盖空间受力的确定方法，其假设条件合理，计算精度高，误差满足工程应用的要求。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种预制组合式空腔楼盖空间受力的确定方法，包括以下步骤：

步骤1、确定预制组合式空腔楼盖空间受力计算模型，上、下表层板等代为平板，将孔间连接件等效为夹心层，垂直板面的直线段在变形后仍为直线；

步骤2、确定上、下表层板的平面刚度，推导方法为：

其中，分别为层板中的内力分量，分别为上表层板中的应力分量，分别为下表层板中的应力分量，E、v为上、下表层板的弹性模量和泊松比。上标“+”、“-”分别代表上、下表层板，t为薄板厚度；

用矩阵表示，板的平面刚度为B，则：

步骤3、预制组合式空腔楼盖的连接件视为剪力键，确定夹心层的基本位和移等代剪切刚度，在单位横向剪力的作用下空腔楼盖上、下表层板的相对位移为：

其中：h为夹层板的计算高度，I_i为上、下表层板的截面惯性矩，I_v为连接件剪力键的截面惯性矩，a为空腔楼盖的网格边长；计算模型的剪切角为单位长度上的相对位移空腔楼盖的抗剪刚度C_i为剪切角的倒数为下角标，h为上、下表层板间的距离预制组合式空腔楼盖剪切刚度表达式变换为矩阵形式

步骤4、确定物理方程，上、下表层板的内力为：

由于[ε⁺]＝-[ε^-]，内力分量为：