钢-混凝土深肋组合扁梁楼盖空间作用研究

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发布时间：2021-09-12

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钢一混凝土深肋组合扁梁楼盖空间作用研究
杨璐，王元清，石永久
(清华大学a．土木工程系；b．结构工程与振动教育部重点实验室，北京100084)
摘要：本文建立钢一混凝土组合扁梁整体楼盖三维实体有限元模型，对组合扁梁楼盖在水平荷载作用下的承
载性能、变形特点进行了分析；采用刚度比参数和相对挠度比等方法对组合扁梁楼盖的空间作用进行了分析。
研究表明，钢．混凝土组合扁梁楼盖具有较大的水平刚度，满足水平刚度无限大的假定。本文最后提出了考虑
混凝土肋及其布置方向的组合扁梁楼盖刚度比的计算方法。
关键词：组合扁梁楼盖；空间作用；相对挠度比；刚度比；有限元分析
中图分类号：TU398．9 文献标识码：A 文章编号：1672-7037(2009)O1-0070-05
1 概述
组合楼盖按楼板搁置在钢梁上的位置不同可
以分为两种：T型组合楼盖和组合扁梁楼盖。前
者是将混凝土板搁置在钢梁的上翼缘，而后者将
其搁置在钢梁的下翼缘。在组合楼盖的设计计算
中，考虑一定范围内的混凝土板参与梁的受力，该
范围内的混凝土板和钢梁构成了组合梁，对应于
这两种组合楼盖的组合梁分别为T型组合梁和
组合扁梁，如图1所示。
一
(a)T型组合梁 (b)组合扁梁
图1 组合梁类型
钢一混凝土组合扁梁楼盖最早于上世纪80年
代出现在欧洲北部的Scandinavia半岛地区。近
年来，这种楼盖在北欧和英国得到广泛应用n]。
该楼盖的应用主要有叠合板组合扁梁、深肋组合
扁梁、拱形组合扁梁等三种形式，其中较常用的形
式为深肋组合扁梁楼盖，如图2所示。
采用组合扁梁楼盖，一是可以有效地增加建
筑净空，最大程度降低结构的层高；二是较好改善
钢梁的防火性能 l3j。
目前，国内外对组合扁梁及楼盖结构的研究
大多是针对竖向荷载作
用，但我国处于环太
平洋地震带和欧亚地震
带之间，是一个地震活动
较多而且强烈的地区，若
在我国推广组合扁梁楼图2 深肋组合扁梁楼盖
盖，必须对其在水平荷载作用下的承载性能及抗
震性能进行抗侧力研究分析。在抗侧力研究时，
如果楼盖的空间作用满足一定要求¨ ，则可以采
用刚性楼盖假设简化设计计算过程。
本文采用刚度比以及相对挠度比等参数方法
对深肋钢一混凝土组合扁梁楼盖的空间作用、肋及
其布置方向对空间作用的影响进行了分析并建议
提出了评价组合扁梁空间作用的相关方法。
2 楼盖空间作用
对于组合扁梁楼盖在水平荷载作用下结构空
间整体受力性能，目前的评价方法主要有刚度比
参数以及相对挠度比等。
2．1 相对水平挠度
我国现行规范规定L1 ：结构抗震分析时，应
按照楼、屋盖在平面内变形情况确定为刚性、半刚
性和柔性的横隔板，再按抗侧力系统的布置确定
抗侧力构件问的共同工作并进行各构件间的地震
内力分析。然而对于楼盖具备了怎样的水平刚度
才能假定为刚度无限大的问题，国外相关资料认