邊梁扭矩的推算公式及數值模擬

摘 要：對荷載和跨度較大的工業構、建筑物來說，鋼筋混凝土框架結構中的邊梁扭轉問題不容忽視。本文對框架邊梁扭轉問題進行研究，以某設備框架平臺為例，用數值模擬論證推算公式。結果表明，二者誤差在容許范圍內，邊梁自身扭轉變形是主要影響因素。

關鍵詞：邊梁扭矩公式；影響因素；數值模擬

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.182

1 邊梁扭矩的推算公式

由上式看出，γ的取值與α、λ1和λ3有關，而這些參數與邊梁的抗扭剛度、板跨度比、梁板柱的抗彎剛度相關。

2 邊梁扭轉的數值模擬

以某設備框架平臺為例，用ANSYS建立單元簡化模型。施加20的均布荷載。柱的Mx最大值出現在長跨邊的中柱。跨中梁的梁端x向負彎矩較大，大于跨中最大正彎矩。由此可知，負彎矩較大將對邊梁的扭矩有一定影響。由前面的理論，它將會引起邊梁節點的轉動。圖3.2扭矩T沿對角線反向對稱分布，在邊梁的中間節點處達到最大值74.9。

由公式（2-1～6），M0=76 kN·m； T0=121.5kN·m。φ1、φ2、φ3引起邊梁剛性扭矩的降低值分別為：T1≈10.50kN·m；T2≈5.28kN·m；T3≈37kN·m。T=T0-T1-T2-T3≈68.66 kN·m。

3 結論

計算得到扭矩值與模擬值比較，誤差8.3%。φ3即邊梁自身的扭轉變形引起的邊梁扭矩降低值比例最大，約占總降低值的70%左右，φ2即每跨邊梁兩端截面傳遞過來的扭矩引起的邊梁扭矩降低值比例最低。從案例驗證來說，理論推導公式具有可行性，邊梁自身的相對扭轉變形成為影響邊梁扭矩值的主要因素。

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作者簡介：馮葉（1989-），女，主要從事：工業結構設計。