钢纤维混凝土密肋复合楼盖体系动力特性的有限元分析

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发布时间：2021-09-13

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钢纤维混凝土密肋复合楼盖体系动力特性
的有限元分析
邱继生，黄炜，侯俊峰
(1．西安科技大学建筑与土木工程学院，陕西西安710054；
2．西安建筑科技大学土木工程学院，陕西西安710055)
摘要：钢纤维混凝土密肋复合楼盖包括材料的复合与结构形式的复合，具有良好的受力及保温隔热等性能。本
文利用非线性有限元方法，对钢纤维密肋复合楼盖结构体系的动力特性进行了分析，并通过改变钢纤维含量(O％、
1％、2％和3％)、预应力大小及分布范围、边梁约束条件等进行参数讨论。本文对各参数对结构体系自振频率及振
型产生的影响进行分析并得到了一些规律性的结论，对进一步研究该体系的动力性能有一定的指导意义。
关键词：钢纤维混凝土；密肋复合楼盖；动力特性；有限元分析
中图分类号：TU375．2 文献标志码：A 文章编号：1008—1933(2013)01—014—04
Finite element analysis of dynamic characteristic 0f nlulti．rib composite
slab structure system containing steel fiber
QIU Jisheng ，HUANG Wei ，HOU Junfeng
(1．School of Architecture and Civil Engineering，Xi’an University of Science and Technology，Xi’an 7 10054，China；
2．School of Civil Engineering，Xi’an University of Architecture and Technology，Xi’an 710055，China)
Abstract：Steel fiber concrete multi-rib composite slab system includes material composite and structure type composite，which has good
mechanical and thermal insulation properties．Nonlinear finite element analysis for the dynamic characteristic of the composite structure
system is presented in this paper，and by changing the steel fiber vohlme fraction(0％，1％，2％ and 3％)，prestressed force value and
prestressed action range，and constrained condition of the edge beams the parameters were discussed．In this paper，the influence of the
parameters on natural vibration frequencies and vibration mod e were analyzed and get some regular conclusions，which Can provide some
references for the further study on the dynamic perform ance of the system．
Key words：steel fiber concrete；multi—rib composite slab；dynamic characteristic；finite element analysis
O 引言
针对传统的混凝土平板楼盖普遍存在跨度小、
受力性能差、阻尼小耗能能力低、保温隔热性能差等
缺点，本文将钢纤维与高强混凝土进行材料的复合、
密肋楼盖与轻质填充砌块进行结构形式的复合，将
新材料、新工艺与新结构有机结合，提出了一种新型
的预应力高强钢纤维混凝土密肋复合楼盖体系¨J。
由于钢纤维混凝土密肋复合楼盖体系是材料和结构
形式的双重复合，对其性能的影响因素众多，如果仅
通过试验手段对其受力性能进行研究，则要耗费大
量的人力物力及时问。本文根据前期对钢纤维}昆凝
收稿日期：2011-07-28
作者简介：邱继生(1977一)，男，山东l临沂人，讲师，博士，主要从事
钢纤维混凝土结构方面的研究。
基金项目：国家自然科学基金项目(50908188、50878021)；西安科技
大学博士启动基金
E—mail：jsqiu2001@sina．com
土边梁及密肋复合楼盖受力性能的理论分析及
有限元分析方法的研究成果 4。，通过有限元方法对
该体系动力性能进行分析，并通过调整钢纤维含量、
预应力大小及分布范围和边梁约束条件等进行参数
分析，为钢纤维混凝土密肋复合楼盖体系抗震性能
的研究提供基础。
1 非线性有限元分析过程
对密肋楼盖结构可取边梁的梁高bl =l／lO，梁
宽bl =(1／2—1／3) ，f为结构的跨度。肋间距2ij
= 900—1500 mm，对双向密肋楼盖肋高Z =(1／20
～ 1／30)2，肋宽2k=(1／2～1／3)z 。密肋楼盖板的
最小厚度应根据肋的间距确定，当肋的间距≤700
mm时，不应小于40 mm；当肋间距>700 mm时，不
应小于50 mm。因此，本文分析中取梁的跨度为l7
m，板厚100 mm，边梁的截面尺寸为600 mm×1200
mm，肋梁的截面尺寸为350 mm×650 mm，肋中心距