石膏空腔模異型網(wǎng)格無(wú)梁樓蓋應(yīng)力分析

胡松

摘 要：為豐富石膏空腔模無(wú)梁樓蓋的結(jié)構(gòu)形式，提出三種基于石膏空腔模的異型網(wǎng)格無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)，采用通用有限元軟件ANSYS分析其X向正應(yīng)力、XZ向切應(yīng)力分布特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：石膏空腔模 異型網(wǎng)格 無(wú)梁樓蓋

中圖分類號(hào)：TU231 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）08（c）-0049-01

磷石膏是磷化工產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)物，受到風(fēng)蝕、雨蝕作用后污染環(huán)境，且堆場(chǎng)的建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用亦相當(dāng)昂貴。我國(guó)每年排放大量磷石膏，僅貴州開磷的交椅山渣場(chǎng)、賈家堰渣場(chǎng)存放的磷石膏就上千萬(wàn)噸[1]。因此，磷石膏的處理和消化問(wèn)題受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。

磷石膏通過(guò)低成本的洗滌、煅燒等降害處理，加工成一定規(guī)格的空腔模殼，作為永久性模板，一次澆注混凝土形成無(wú)梁樓蓋，稱為石膏空腔模無(wú)梁樓蓋。該樓蓋結(jié)構(gòu)消耗數(shù)量可觀的廢棄磷石膏，是解決上述問(wèn)題的有效途徑。

目前，技術(shù)成熟且在實(shí)際工程中應(yīng)用的石膏空腔模無(wú)梁樓蓋僅有雙向密肋式無(wú)梁樓蓋[2]，其截面形式見(jiàn)圖1。為豐富石膏空腔模無(wú)量樓蓋的結(jié)構(gòu)形式，提出4區(qū)格、5區(qū)格、9區(qū)格三種石膏空腔模異型網(wǎng)格無(wú)梁樓蓋，分析其X向正應(yīng)力、XZ向切應(yīng)力分布特點(diǎn)。

1 分析模型

分析模型見(jiàn)圖2～4，采用工形截面，樓板厚度為350 mm，上、下層板厚度為50 mm，小肋梁寬度為120 mm，暗框梁寬度為400 mm。采用通用有限元軟件ANSYS對(duì)上述三種樓蓋作靜力分析：混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C35，用SOLID65單元模擬；樓面恒荷載1.0 kN/m2、空腔模附加荷載1.0 kN/m2、活荷載3.5.0 kN/m2；結(jié)構(gòu)自重由程序自動(dòng)生成，密度為2500 kg/m2；內(nèi)力按1.2×恒載+1.4×活載進(jìn)行組合計(jì)算。

2 X向正應(yīng)力分析

4區(qū)格、5區(qū)格、9區(qū)格無(wú)梁樓蓋的X向（沿樓蓋板面方向）正應(yīng)力分布較復(fù)雜，具有如下共同點(diǎn)：各區(qū)格、各跨板均無(wú)明顯的板帶特征；樓蓋的面部大部分區(qū)域承受壓應(yīng)力，樓蓋的底部大部分區(qū)域承受拉應(yīng)力，局部區(qū)域出現(xiàn)相反的應(yīng)力值；柱端或框梁位置出現(xiàn)拉、壓應(yīng)力峰值。僅列4區(qū)格無(wú)梁樓蓋X向正應(yīng)力云圖，見(jiàn)圖5。

3 XZ向切應(yīng)力分布

4區(qū)格、5區(qū)格、9區(qū)格無(wú)梁樓蓋的XZ向（沿樓蓋截面方向）切應(yīng)力分布云圖見(jiàn)圖6。仔細(xì)觀察云圖可知：XZ向切應(yīng)力由上、下層混凝土板和肋梁、框梁承受，且切應(yīng)力峰值出現(xiàn)在柱端，沿肋梁方向出現(xiàn)較大的切應(yīng)力值。

參考文獻(xiàn)

[1] 胡友強(qiáng).磷肥行業(yè)廢渣磷石膏的綜合循環(huán)利用[J].貴州化工，2010，35（4）：22-26.

[2] 肖良錦，曹磊芳，高朋朋.石膏空腔模填充混凝土空心樓蓋研制及應(yīng)用[J].四川建筑科學(xué)研究，2011，37（1）：184-187.endprint

摘 要：為豐富石膏空腔模無(wú)梁樓蓋的結(jié)構(gòu)形式，提出三種基于石膏空腔模的異型網(wǎng)格無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)，采用通用有限元軟件ANSYS分析其X向正應(yīng)力、XZ向切應(yīng)力分布特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：石膏空腔模 異型網(wǎng)格 無(wú)梁樓蓋

中圖分類號(hào)：TU231 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）08（c）-0049-01

磷石膏是磷化工產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)物，受到風(fēng)蝕、雨蝕作用后污染環(huán)境，且堆場(chǎng)的建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用亦相當(dāng)昂貴。我國(guó)每年排放大量磷石膏，僅貴州開磷的交椅山渣場(chǎng)、賈家堰渣場(chǎng)存放的磷石膏就上千萬(wàn)噸[1]。因此，磷石膏的處理和消化問(wèn)題受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。

磷石膏通過(guò)低成本的洗滌、煅燒等降害處理，加工成一定規(guī)格的空腔模殼，作為永久性模板，一次澆注混凝土形成無(wú)梁樓蓋，稱為石膏空腔模無(wú)梁樓蓋。該樓蓋結(jié)構(gòu)消耗數(shù)量可觀的廢棄磷石膏，是解決上述問(wèn)題的有效途徑。

目前，技術(shù)成熟且在實(shí)際工程中應(yīng)用的石膏空腔模無(wú)梁樓蓋僅有雙向密肋式無(wú)梁樓蓋[2]，其截面形式見(jiàn)圖1。為豐富石膏空腔模無(wú)量樓蓋的結(jié)構(gòu)形式，提出4區(qū)格、5區(qū)格、9區(qū)格三種石膏空腔模異型網(wǎng)格無(wú)梁樓蓋，分析其X向正應(yīng)力、XZ向切應(yīng)力分布特點(diǎn)。

1 分析模型

分析模型見(jiàn)圖2～4，采用工形截面，樓板厚度為350 mm，上、下層板厚度為50 mm，小肋梁寬度為120 mm，暗框梁寬度為400 mm。采用通用有限元軟件ANSYS對(duì)上述三種樓蓋作靜力分析：混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C35，用SOLID65單元模擬；樓面恒荷載1.0 kN/m2、空腔模附加荷載1.0 kN/m2、活荷載3.5.0 kN/m2；結(jié)構(gòu)自重由程序自動(dòng)生成，密度為2500 kg/m2；內(nèi)力按1.2×恒載+1.4×活載進(jìn)行組合計(jì)算。

2 X向正應(yīng)力分析

4區(qū)格、5區(qū)格、9區(qū)格無(wú)梁樓蓋的X向（沿樓蓋板面方向）正應(yīng)力分布較復(fù)雜，具有如下共同點(diǎn)：各區(qū)格、各跨板均無(wú)明顯的板帶特征；樓蓋的面部大部分區(qū)域承受壓應(yīng)力，樓蓋的底部大部分區(qū)域承受拉應(yīng)力，局部區(qū)域出現(xiàn)相反的應(yīng)力值；柱端或框梁位置出現(xiàn)拉、壓應(yīng)力峰值。僅列4區(qū)格無(wú)梁樓蓋X向正應(yīng)力云圖，見(jiàn)圖5。

3 XZ向切應(yīng)力分布

4區(qū)格、5區(qū)格、9區(qū)格無(wú)梁樓蓋的XZ向（沿樓蓋截面方向）切應(yīng)力分布云圖見(jiàn)圖6。仔細(xì)觀察云圖可知：XZ向切應(yīng)力由上、下層混凝土板和肋梁、框梁承受，且切應(yīng)力峰值出現(xiàn)在柱端，沿肋梁方向出現(xiàn)較大的切應(yīng)力值。

參考文獻(xiàn)

[1] 胡友強(qiáng).磷肥行業(yè)廢渣磷石膏的綜合循環(huán)利用[J].貴州化工，2010，35（4）：22-26.

[2] 肖良錦，曹磊芳，高朋朋.石膏空腔模填充混凝土空心樓蓋研制及應(yīng)用[J].四川建筑科學(xué)研究，2011，37（1）：184-187.endprint

摘 要：為豐富石膏空腔模無(wú)梁樓蓋的結(jié)構(gòu)形式，提出三種基于石膏空腔模的異型網(wǎng)格無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)，采用通用有限元軟件ANSYS分析其X向正應(yīng)力、XZ向切應(yīng)力分布特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：石膏空腔模 異型網(wǎng)格 無(wú)梁樓蓋

中圖分類號(hào)：TU231 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）08（c）-0049-01

磷石膏是磷化工產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)物，受到風(fēng)蝕、雨蝕作用后污染環(huán)境，且堆場(chǎng)的建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用亦相當(dāng)昂貴。我國(guó)每年排放大量磷石膏，僅貴州開磷的交椅山渣場(chǎng)、賈家堰渣場(chǎng)存放的磷石膏就上千萬(wàn)噸[1]。因此，磷石膏的處理和消化問(wèn)題受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。

磷石膏通過(guò)低成本的洗滌、煅燒等降害處理，加工成一定規(guī)格的空腔模殼，作為永久性模板，一次澆注混凝土形成無(wú)梁樓蓋，稱為石膏空腔模無(wú)梁樓蓋。該樓蓋結(jié)構(gòu)消耗數(shù)量可觀的廢棄磷石膏，是解決上述問(wèn)題的有效途徑。

目前，技術(shù)成熟且在實(shí)際工程中應(yīng)用的石膏空腔模無(wú)梁樓蓋僅有雙向密肋式無(wú)梁樓蓋[2]，其截面形式見(jiàn)圖1。為豐富石膏空腔模無(wú)量樓蓋的結(jié)構(gòu)形式，提出4區(qū)格、5區(qū)格、9區(qū)格三種石膏空腔模異型網(wǎng)格無(wú)梁樓蓋，分析其X向正應(yīng)力、XZ向切應(yīng)力分布特點(diǎn)。

1 分析模型

分析模型見(jiàn)圖2～4，采用工形截面，樓板厚度為350 mm，上、下層板厚度為50 mm，小肋梁寬度為120 mm，暗框梁寬度為400 mm。采用通用有限元軟件ANSYS對(duì)上述三種樓蓋作靜力分析：混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C35，用SOLID65單元模擬；樓面恒荷載1.0 kN/m2、空腔模附加荷載1.0 kN/m2、活荷載3.5.0 kN/m2；結(jié)構(gòu)自重由程序自動(dòng)生成，密度為2500 kg/m2；內(nèi)力按1.2×恒載+1.4×活載進(jìn)行組合計(jì)算。

2 X向正應(yīng)力分析

4區(qū)格、5區(qū)格、9區(qū)格無(wú)梁樓蓋的X向（沿樓蓋板面方向）正應(yīng)力分布較復(fù)雜，具有如下共同點(diǎn)：各區(qū)格、各跨板均無(wú)明顯的板帶特征；樓蓋的面部大部分區(qū)域承受壓應(yīng)力，樓蓋的底部大部分區(qū)域承受拉應(yīng)力，局部區(qū)域出現(xiàn)相反的應(yīng)力值；柱端或框梁位置出現(xiàn)拉、壓應(yīng)力峰值。僅列4區(qū)格無(wú)梁樓蓋X向正應(yīng)力云圖，見(jiàn)圖5。

3 XZ向切應(yīng)力分布

4區(qū)格、5區(qū)格、9區(qū)格無(wú)梁樓蓋的XZ向（沿樓蓋截面方向）切應(yīng)力分布云圖見(jiàn)圖6。仔細(xì)觀察云圖可知：XZ向切應(yīng)力由上、下層混凝土板和肋梁、框梁承受，且切應(yīng)力峰值出現(xiàn)在柱端，沿肋梁方向出現(xiàn)較大的切應(yīng)力值。

參考文獻(xiàn)

[1] 胡友強(qiáng).磷肥行業(yè)廢渣磷石膏的綜合循環(huán)利用[J].貴州化工，2010，35（4）：22-26.

[2] 肖良錦，曹磊芳，高朋朋.石膏空腔模填充混凝土空心樓蓋研制及應(yīng)用[J].四川建筑科學(xué)研究，2011，37（1）：184-187.endprint