再次关注结构计算中的“弹性板6”

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nvslch错误弹性板6计算参数设置喜剧之王 |
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若干次地库顶板坍塌事故,搞得人神共愤,这么常见的工程怎么总出事?
事故复盘后,绝大部分事故原因都是因为施工超载或者节点冲剪设计不合格引起的。但不知从何时起,把采用楼板“弹性板6”这种计算方法变成了第一责任,这样甩锅又为啥?一休同学的头发都摸秃了也没想出来原因。
那就先说说“弹性板6”的含义,“弹性板3、弹性板6、弹性膜”中的“3、6“指的是板约束的数量,弹性膜就是像床单,只传递竖向力,和周边构件没约束。
这样从理论上看,用弹性板6是成立的,因为真实情况就这样嘛。我写过一篇博文,关于应用弹性板6时软件参数设置方法,结构设计中——弹性板的系数调整,但没讲基本原理是什么,下面我再仔细说说自己的理解:
好像又回到了最初,不是你要设弹性板吗?
弹性板3或者弹性板6,前提是“弹……弹……弹性板”,不是塑性板。板构件在大荷载作用或超限变形下,弹塑性状态会发生变化。从弹性到塑性变化过程中,必然会存在着内力的二次分配,在塑性变形下,受力或多或少都会传递给相连接的梁柱墙等构件。所以这时,还按弹性板6计算就是不合理的,只有在弹性状态才能采用弹性板6的力学计算方法。具体如何量化的指标我暂时没法确定,只能拍拍头说“在板相对刚度较大时适用”。
参数不是单独成立的,仅仅一个弹性板6的设置是不够的,以常用的YJK为例说明。
1、梁顶和板顶在通常情况下都是平齐的,那么我们就要还原这种真实情况。在计算控制信息里,有这个选项“弹性板与梁协调时考虑梁向下相对偏移”,这个就是控制梁板平齐。拜托动动手,顺便把上面那个“考虑梁板弹性协调”也选了,没什么原因,因为“不要你觉得,只要我觉得”。
2、我们常用的中梁刚度放大系数,将“中梁刚度放大系数”改为1.0,因为真实考虑了楼板刚度,所以不必重复考虑梁的刚度放大。中梁的刚度放大系数,本身就是种简化,简化前提是刚度凝聚。
3、将平面导荷,改为有限元导荷,否则会引起混乱,以下是摘自YJK帮助文件“平面导荷方式,作用在各房间楼板上面荷载被导算到了房间周边的梁或者墙上,在上部结构的考虑弹性板的计算中,弹性板上已经没有作用竖向荷载,起作用的仅是弹性板的面内刚度和面外刚度,这样的工作方式不符合楼板实际的工作状况,因此也得不出弹性楼板本身的配筋计算结果。有限元方式是在上部结构计算时,面荷载直接作用在弹性楼板上,不被导算到周边的梁墙上,板上的荷载是通过板的有限元计算才能导算到周边杆件。这样的工作方式与第一种方式相比有两个主要变化:一是经有限元计算板上荷载不仅传到周边梁墙,也同时传给柱,换句话说柱的受力增加,梁承受的荷载将减少。特别是平面导荷方式传给周边梁墙的荷载只有竖向荷载,没有弯矩,而有限元计算方式传给梁墙的不仅有竖向荷载,还有墙的面外弯矩和梁的扭矩,对于边梁或边墙这种弯矩和扭矩常是不应忽略的;二是既使弹性板参与了恒活竖向荷载计算,又参与了风、地震等水平荷载的计算,计算结果可以直接得出弹性板本身的配筋。有限元方式适用于无梁楼盖、厚板转换层等结构,可在上部结构计算结果中得出板的配筋。”
4、在设计信息里,因为考虑了板的刚度,弯矩不是像凝聚后的杆系模型那样,通过垂直次梁传递给主梁形成扭矩。故“梁扭矩折减系数”这里改为1.0(此项一般默认为0.4。by the way:“扭矩折减系数”不是像程序默认的那样,有楼板折减、没楼板不折减;事实上即使没有楼板,折减为0.6是可以的,具体可查看“王振东”所写的关于混凝土受扭构件计算的相关论文)。
5、“地震内力按全楼弹性板6计算”这个可不勾选,这里意思是说,仅计算地震内力这样计算,其它计算按用户选定的方式计算。
梁、柱是杆系构件,墙元可以采用好多种模型,比如壳、纤维等,板亦与之相仿。假设板、梁均采用实体模型来模拟,可以解决协调变形,但也面临着塑性变形如何量化等等其它影响因素。所以说计算模型都有着不同的假定前提和变形协调的解决方式,如果找到了一种完全合理的方法来接近真实,那么设计理论也早就该就发展到尽头,目前看来还是“前路漫漫,道阻且长!”