某框架楼板厚度变化对楼板变形影响分析

杨 勇 黄剑平

（广东农工商职业技术学院）

0 引言

钢筋混凝土框架结构中板厚度的变化会影响楼板自身的变形和改变楼板受力传力路径，许多学者对钢筋混凝土框架结构及其构件方面进行了大量的研究[1-6]。结合具体工程实例，采用有限元法，分析了框架结构中楼板厚度的变化对楼板沿长跨在X、Y和Z向的变形影响。

1 工程概况

某亭子，长跨6m，短跨4m，采用钢筋混凝土框架结构，沿长向为X方向，短向为Y方向，竖向为Z方向。利用有限元软件分析了在不同楼板厚度变化下，楼板各方向变形性状。楼板变化参数见表1。

表1 楼板变化参数

2 楼板变形分析

2.1 楼板X方向变形分析

图1 为楼板中间X方向变形沿长跨随楼板厚度的变化曲线。从图中可以看出：沿长跨在楼板中点左侧，X方向的变形为先增大后减小，直至减小为零，变化数值为正。沿长跨在楼板中点右侧，X方向的变形数值也为从零开始先增大后减小，变化数值为负值。分析认为：楼板中心左侧变形数值为正，右侧变形数值为负，说明中心左侧楼板受拉，右侧楼板受压。楼板沿长跨拉力先增大、后减小至零后开始受压，压力先增大，快到边缘时逐渐减小。

图1 楼板X方向变形沿长跨随楼板厚度变化曲线

随着楼板厚度的增加，楼板X方向中间左右两侧的变形数值都是减小的，在板厚为250～300mm时减小幅度降低。说明增加楼板厚度可以减小楼板X方向的变形，但是板厚增大到一定厚度后，影响作用减小。改变板的厚度不会改变变形为零的位置，始终发生在板的中间位置。

2.2 楼板Y方向变形分析

图2 为楼板中间Y方向变形沿长跨随楼板厚度的变化曲线。从图中可以看出：楼板中间沿长跨Y方向的变形很小，是由于中间沿Y方向在短跨正好是拉力和压力交换的过渡阶段，所以变形很小，但是变形比较复杂，板厚为100mm和250mm时，变形为负值；板厚为200mm时，变形为正值，变化都是比较平缓；板厚为150mm和300mm时，变形从正值逐渐减小到负值。由于是拉压过渡阶段，板厚的改变对变形比较敏感。

图2 楼板中间Y方向变形沿长跨随楼板厚度变化曲线

2.3 楼板Z方向变形分析

图3 为楼板中间Z方向变形沿长跨随楼板厚度的变化曲线。从图中可以看出：楼板中间Z方向变形数值沿长跨均为先增大后减小，在楼板中心处变化最大；随着板厚的增加，楼板Z方向的变形均减小；从板厚为100mm到150mm，变形减小幅度最大；从板厚250到300mm，变形减小幅度减小。说明增加板厚可以减小板Z方向的变形，板厚增加到一定厚度后，对Z方向的变形影响减小。

图3 楼板中间Z方向变形沿长跨随楼板厚度变化曲线

3 结语

结合具体工程实例，分析了楼板厚度变化对楼板变形的影响。

⑴增加楼板厚度可以减小楼板X方向的变形，改变楼板的厚度不会改变变形为零的位置。

⑵楼板中间沿长跨在Y方向变形处于正负过渡阶段，板厚的改变对变形影响比较敏感。

⑶楼板Z方向变形在楼板中心处最大，增加楼板厚度可以减小楼板Z方向变形。

分析结果可以为混凝土框架结构中板的设计和优化提供参考。