楼板受力分析
高层建筑受力分析
高层建筑受力分析在城市的天际线上，高层建筑如同一座座挺拔的巨人，它们不仅是城市现代化的象征，也是建筑工程领域的杰作。
然而，要让这些高楼大厦稳固地矗立在大地上，就必须深入了解和准确分析它们所承受的各种力。
首先，让我们来谈谈重力。
这是最基本也是最直观的一种力。
高层建筑自身的巨大重量会产生向下的压力，所有的结构构件都需要承担这一重量，并将其传递到地基。
想象一下，从顶楼一直到底层，每一层的楼板、墙壁、梁柱都在默默地承受着上方传来的重力。
为了应对重力，建筑的基础必须足够坚固和深厚，以确保能够稳定地支撑整个建筑的重量。
风荷载是另一个不可忽视的重要因素。
在高处，风速往往较大，风对建筑物表面产生的压力和吸力会引起水平方向的力。
特别是在一些风大的地区或者在遭遇强风天气时，风荷载可能会对高层建筑产生巨大的影响。
建筑物的外形和朝向会显著影响风荷载的大小和分布。
比如，流线型的建筑外形通常能够减少风的阻力，而方形或矩形的建筑则可能更容易受到风的冲击。
为了抵抗风荷载，建筑结构中会设置加强的剪力墙、核心筒或者采用钢结构框架等方式来增强结构的抗侧移能力。
地震力也是高层建筑设计中必须考虑的关键因素。
地震会产生地面的震动，从而对建筑物施加水平和竖向的力。
地震的能量通过地基传递到建筑物，可能导致结构的变形、损坏甚至倒塌。
为了提高高层建筑在地震中的安全性，工程师们会采用各种抗震设计方法，如设置隔震装置、增加结构的延性等。
此外，合理的结构布局和连接方式也能够有效地分散地震力，减少局部的破坏。
除了这些主要的力，温度变化也会对高层建筑产生影响。
由于建筑物不同部位在阳光照射下的受热不均，会导致结构产生膨胀和收缩。
如果这种变形受到限制，就会产生温度应力。
在设计中，通常会设置伸缩缝来允许结构在一定范围内自由变形，以减少温度应力的影响。
接下来，我们看看高层建筑中各种结构构件是如何协同工作来承受这些力的。
框架结构是常见的一种形式，由梁柱组成的框架能够有效地承担竖向和水平荷载。
结构内力计算分析案例
结构内力计算分析案例以下是一个关于结构内力计算分析的案例，以帮助读者更好地理解该过程。
案例：栋多层住宅楼的楼板结构受力分析和计算。
1.结构描述：该楼为一栋钢筋混凝土框架结构的多层住宅楼，楼高5层，每层高度为3米。
楼板采用承重梁和板的形式，梁间距为6米，梁宽为0.3米。
2.受力分析：根据力学原理，梁和板在受力作用下会产生内力。
梁的受力情况分为竖向和横向两个方向：-竖向受力：竖向受力主要包括自重、活载和楼层间的等分荷载。
自重一般按照材料密度计算，活载是指居住者的活动荷载，楼层间的等分荷载指的是各个楼层产生的附加荷载。
-横向受力：横向受力主要包括风荷载和地震荷载。
这些荷载会通过墙体和梁传递到结构内部。
3.内力计算：根据受力分析结果，可以进行结构内力的计算。
具体计算方法有两种：静力分析和弹性力学方法。
-静力分析：这是一种通过平衡受力和力矩的方法进行计算的方法。
根据平衡条件，可以得到各个构件的内力。
-弹性力学方法：这是一种通过应力和应变的关系进行计算的方法。
根据材料力学性质和结构的几何形状，可以计算出各个构件的内力。
4.结果分析和验证：计算得到的结构内力结果需要进行分析和验证。
主要包括两个方面：构件强度和位移。
-构件强度：计算得到的内力和构件的截面尺寸一起，可以判断构件是否满足强度要求。
如果内力超过了构件材料的承载力，需要进行加固。
-位移：根据结构内力和材料的弹性模量，可以计算出结构的位移。
结构的位移应该满足设计的要求，如果超过了预定的限值，需要进行刚度调整。
总结：结构内力计算分析是工程的关键环节，其目的是保证结构的安全性和可靠性。
通过对不同构件的受力分析和力学计算，可以得到结构的内力结果，并进行分析和验证。
这样可以确保结构的设计和施工符合规范，并达到预期的使用寿命和性能要求。
混凝土楼板受力计算
混凝土楼板受力计算混凝土楼板是建筑结构中常见的承重构件，其受力计算是确保楼板安全可靠的重要环节。
本文将从受力分析、楼板设计和计算方法等方面，对混凝土楼板受力计算进行探讨。
一、受力分析混凝土楼板在使用过程中会受到多种力的作用，主要包括自重、活荷载和静荷载等。
其中，自重是指楼板本身的重量，而活荷载和静荷载则是指人员、家具、设备等外部负荷对楼板的作用力。
在受力分析中，我们需要确定楼板受力的方式和作用点，以便进行后续的设计和计算。
二、楼板设计混凝土楼板的设计需要考虑多个因素，包括楼板的几何形状、材料强度、受力性能等。
首先，我们需要确定楼板的厚度和尺寸，以满足结构强度和刚度的要求。
其次，选择合适的混凝土材料和钢筋配筋，以提高楼板的承载能力和耐久性。
最后，根据楼板所处的使用环境和荷载要求，确定楼板的设计标准和安全系数。
三、计算方法混凝土楼板的受力计算可以采用静力学方法和有限元分析等不同的计算方法。
在静力学方法中，常用的计算方法包括弹性理论和极限平衡法。
弹性理论适用于小变形条件下的楼板受力计算，通过假设楼板为弹性材料，根据材料的应力-应变关系进行受力分析。
而极限平衡法则适用于大变形条件下的楼板受力计算，通过假设楼板为刚体，在满足平衡条件的前提下进行受力分析。
有限元分析则是一种更为精确的计算方法，可以考虑楼板的非线性和复杂荷载条件，但对计算资源和计算时间要求较高。
四、设计案例为了更好地理解混凝土楼板受力计算的实际应用，我们可以通过一个设计案例来进行说明。
假设有一座多层办公楼，需要设计楼板的厚度和配筋。
根据楼层平面图和荷载要求，我们可以确定楼板的尺寸和荷载情况。
然后，根据混凝土的强度等级和钢筋的强度等级，选择合适的材料和配筋方式。
接下来，我们可以利用弹性理论或有限元分析等方法，计算楼板在不同荷载情况下的应力和变形情况。
最后，根据计算结果，进行楼板厚度和配筋的调整，以满足结构安全和经济性的要求。
总结：混凝土楼板受力计算是确保楼板结构安全可靠的重要环节。
现浇混凝土空心楼板受力分析与工艺浅议
系， 它以其独特的优越性 ， 在建筑工程 中得 到了迅速的推广应用。本 文介绍 了现浇 混凝 土泡沫填充 体空心楼 板的 受力分析与施工工艺 。
【 关键词】 受力 分析 ； 工艺 施工 【 中图分类号 】 Ｔ ３５２ Ｕ７ ．
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【 文献标识码 】 Ｂ
ＡＮＤ Ｃ
【 文章编号 】 １ １ ６６（０８ｃ — ０１ ０ ０ — ８４２０ ） ０８ — ２ ０ ｌ ５
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苏二伟 等 ： 现浇混 凝土空心楼板受力分 析与工艺浅议
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现 浇 混 凝 土 空 心 楼 板 受 力 分 析 与 工 艺 浅 议
苏 二伟 ， 苏
（ 郑州轻工业学院 ． 郑州
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【 摘
要】 现浇混凝空心楼板是一种将受力性能良 好的工字梁结构特性运用到楼板结构中去的一种优化体
ｅ ｓ— － ｌｃ ｏ ｃｅｅ ｈ Ｕ ｗ ｌｂ， ｓ ｗ ｌ ｆ ｅ ｃ ｎ ｔ ｃｉｎ ｍｅ ｏ ｓ ｄ ｒ ｇ ｔｅ ｃ ｎ ｔ ｃ ｏ ａ ｔ ｎ ｐ ａ ｅ ｃ ｎ ｒ ｔ ｏ ｏ ｓａ ａ ｅ ｔ ｔ ｏ ｓ ｔ ｔ ｄ ｕ ｉ ｏ ｓ ｕ ｔ ｎ． ｉ ｌｉ ｈ ８ ｕ ｒ ｏ ｈ ｎ ｈ ｒ ｉ
剪应力最大 ， 由剪应力互 等定理知 ， 形截面剪应力最大位置 Ｉ
是腹板 中部 ， 而翼缘 区剪应 力很 小 ， 缘对截 面抗剪 的 贡献 翼 可忽略不计 。
Ｇ Ｓ ００ Ｏ２规定 ， 弯 构 件 允 许 挠 度 ［ ＝（ ／ ０一ｌ Ｂ０ １—２Ｏ 受 ｆ］ １ ０ ３ ，
楼板受力分析跨度计算公式
楼板受力分析跨度计算公式楼板是建筑结构中承载楼层荷载的重要构件，其受力分析和跨度计算是设计过程中的重要环节。
在进行楼板设计时，需要根据楼板的跨度和荷载情况来确定楼板的尺寸和钢筋配筋，以保证楼板的安全性和稳定性。
本文将介绍楼板受力分析和跨度计算的基本原理和计算公式。
楼板受力分析的基本原理是根据楼板的跨度和荷载情况，利用力学原理和结构分析方法来确定楼板的受力状态。
在楼板受力分析中，需要考虑楼板的自重荷载、活荷载和其他附加荷载，以及楼板支座的约束条件和支座反力。
根据楼板的受力状态，可以确定楼板的弯矩、剪力和轴力分布，进而确定楼板的受力状态和受力性能。
在进行楼板跨度计算时，需要根据楼板的受力状态和跨度情况，利用结构分析方法和建筑设计规范来确定楼板的尺寸和钢筋配筋。
楼板的跨度计算是根据楼板的受力分析结果来确定楼板的有效跨度和配筋要求，以保证楼板的受力性能和使用性能。
在进行楼板跨度计算时，需要考虑楼板的受力状态、荷载情况、支座约束条件和楼板的几何形状等因素，以确定楼板的受力状态和受力性能。
楼板受力分析和跨度计算的基本原理和计算公式如下：1. 楼板的受力分析公式：在进行楼板的受力分析时，需要根据楼板的跨度和荷载情况，利用力学原理和结构分析方法来确定楼板的受力状态。
楼板的受力分析公式主要包括楼板的受力方程、楼板的受力图和楼板的受力分布等内容。
根据楼板的受力状态，可以确定楼板的弯矩、剪力和轴力分布，进而确定楼板的受力状态和受力性能。
2. 楼板的跨度计算公式：在进行楼板的跨度计算时，需要根据楼板的受力分析结果，利用结构分析方法和建筑设计规范来确定楼板的尺寸和钢筋配筋。
楼板的跨度计算公式主要包括楼板的有效跨度计算公式、楼板的配筋计算公式和楼板的受力性能计算公式等内容。
根据楼板的受力状态和跨度情况，可以确定楼板的有效跨度和配筋要求，以保证楼板的受力性能和使用性能。
在进行楼板受力分析和跨度计算时，需要考虑楼板的受力状态、荷载情况、支座约束条件和楼板的几何形状等因素，以确定楼板的受力状态和受力性能。
楼板加固受力分析及实施
赵 鄂桂
是粘 贴钢 板加 固工效 的 ４ ８倍 。 ～ ３ 耐 腐蚀 及耐 久性 能极佳 。碳纤 维 能有效 防 ） 护构 件 的 混凝 土 和 钢筋 免 受 酸 、 、 、 等 介质 碱 盐 水
本 工程 的实 际情 况 ， 步 采 用碳 纤 维 布 加 固 修补 初 结构 技术 ， 与其 它加 固方案 相 比 ， 此方 案具 有 以下
２ — ０ ５ Ｎ ｍ ５ ．ｋ ／
收 稿 日期 ：０ １ １ 一 ２ ２１— Ｏ ０ 作者简介 ： 桂 ， ， 赵鄂 男 主要 从 事 工 民建 方 面 的研 究 工作 。
恒载 设计 值 ：
．
２ Ｘ Ｏ ． ２ × ２６ ２ ｍ
．
７７
武汉 船舶 职业技 术学 院学 报 活载 ： 人群荷 载 设 Ｎ／ ２ 值 ｋ ｍ 计 １ ４× ２— ２ ８ ／ ． ．
较小 。所用 的 建筑 结 构 胶 是 以环 氧 树 脂 为 主 ， 钢
外包 钢 加 固法 、 预应 力 加 固 法 和改 变 结 构 传力 途
径加 固法等 。 随着 科 学技 术 的不 断 进 步 ， 应用 新 技术、 新材 料 、 工艺进 行 工程加 固的方法 ， ， 新 如 混
凝 土构 件外 部粘 钢 加 固法 、 碳纤 维 布 加 固修 补结
同方 法 的特 点 ， 确定 了用 Ｃ Ｒ Ｆ Ｐ材 料 加 固 混 凝 土 楼 板 的 方 案 。
关键词
碳 纤 维 布 ； 固 ； 载 力 加 承
ＴＵ２５ ２ 文 献 标 志 码 Ａ 文 章 编 号 １ ７ — ８ ０ （０ ２ ０ —０ ７ —０ ６ １ １ ０ ２ １ ） ３ ０７ ３
第8章-楼板刚度和分析
楼板刚度的特点和力学模型。
复杂楼板的有限元分析和设计转换层楼板加厚用于调整楼层的剪力不正确的弹性楼板的定义正确的弹性楼板的定义正确的弹性楼板的定义工业厂房、体育馆等空旷结构上部采用全层弹性楼板较多小块的整体楼板宜按弹性楼板分析较多小块的整体楼板宜按弹性楼板分析楼板开大洞正确定义弹性楼板削弱部位的楼板正确定义弹性楼板转换层的楼板——弹性楼板错误的定义转换层的楼板——弹性楼板正确的定义不要在刚性板区域内定义弹性楼板，反之亦然板柱结构的分析——错误的楼板模型板柱结构的分析——正确的楼板模型SATWE没有对楼板（房间）进行单元划分，所以一个房间只有一个板单元，不能考虑板对柱的弯曲，导致柱弯矩偏小很多。
计算不对。
增加虚梁分割房间，帮助SATWE进行单元划分，这样可以合理考虑板的弯曲，柱计算弯矩合理。
PMSAP可以较好地解决这个问题PMSAP可以对楼板（房间）进行单元划分，还可以考虑板单元与梁协调（如果有梁的话），所以最合理。
狭长结构平面底层柱底Y向地震作用的剪力——刚性楼板狭长结构“刚性板”与“弹性膜”的对比底层柱底Y向地震作用的剪力——弹性膜连体结构的楼板对连体结构宜考虑全层弹性楼板或分块刚性楼板4。
复杂楼板的有限元分析和设计SLABCAD 对弱连接部位应考虑弹性楼板或当荷载考虑X向长238.8mY向长96.4m实例：某地下室楼板-平面大，房间多，构件多；-边界复杂，圆弧房间。
板号箭头：布筋方向板厚需要分计算区域完成采用四节点单元和三节点单元混合划分，不受圆弧等复杂边界的影响挠度等值线图弯矩Mx等值线图配筋等值线图及点值实例：板柱结构按等代梁建模。
实例：板柱结构按虚梁建模。
在SLABCAD前处理中布置柱帽和洞口在SLABCAD前处理中设置预应力楼板自动强制采用壳元预应力布索在预应力模块设置预应力参数布置线型定义预应力线型后处理查看预应力结果标准组合下拉应力验算结果X向预应力工况下内力X向预应力反拱绘制预应力平面图绘制预应力线型图选择自动划分板带方式X向柱上板带Y向柱上板带X向柱上板带恒载弯矩图X向柱上板带弯矩包络图X向柱上板带配筋图楼板设计流程图实例介绍¾工程概况：某板柱体系结构,标准柱网8.4m×8.4m，无粘结预应力混凝土板厚450mm，抗震等级为2级。
现浇混凝土空心楼板的剪力分析及设计方法
(总第103期) 2007年第1期福 建 建 筑Fujian A rchitecture&Constructi onVol・103No1・2007现浇混凝土空心楼板的剪力分析及设计方法张鹏程 徐继东(厦门大学建筑与土木工程学院 厦门 361005)摘 要:以空心管为内模的现浇混凝土空心楼盖技术目前在国内很多地区推广很快,但是,由于对混凝土空心楼盖的内部受力规律研究的还不够透彻,目前只能通过一些试验数据来分析双向板的内力分布情况,有了一定的结论,但对混凝土空心楼盖内部的受力特性,特别是截面上的剪应力未能准确地指明,这样给工程设计带来了极大的困难,作者利用有限元软件ANSYS对一块400mm厚,919m×10m的双向板进行细化分析,揭示了双向板在荷载作用下的内力分布规律和变形特性,特别是指出了加入空心管后空心楼盖在两个方向(顺管方向和垂直管方向)截面上的剪力分布情况,得出了一系列有用的结论,并提出了合理的设计验算剪力的方法。
关键词:现浇混凝土空心楼盖 有限元 剪应力 抗剪设计 ANSYS中图分类号:T U37511 文献标识码:A 文章编号:1004-6135(2007)01-0021-03Shear Force Ana lysis and D esi gn i n g of Ca st-i n-situ Hollow FloorZhang pengcheng Xu jidong(Depart m ent of A rchitecture&Civil Engineering,Xia men University,361005,Xia men)Abstract:The cast-in-situ holl ow fl oor technique devel oped quickly in many areas domestically,while the internal f orce distributi on of the holl ow fl oor isn’t known clearly now1Some investigat ors have p resu med the p rinci p les of internal f orce distributi on via s ome experi m ents and gotten s ome conclusi ons,but it’s not enough,es pecially f or the shear force in the secti on of holl ow fl oor1S o the engineering design be2 ca me difficult1The author analyzed a p iece of holl ow fl oor with a size of919m×1010m×400mm using the FE M s oft w are ANSYS,indica2 ted the p rinci p les of the internal force distributi on and def or mati on under designed l oad,and s ome useful conclusi ons1I n the end of the ar2 ticle the author p r ovided s ome reas onable design methods f or shear force in the secti on1Keywords:cast-in-situ holl ow fl oor,finite ele ment method,shear force,shearing design,ANSYS0 引言上世纪80年代,日本开展了较多中空板的研究,尤其对内布圆管空腔,双向传力的中空板进行了试验研究,结论是该体系类似于现在常用的将矩形四边支承板划分为交叉梁系,与管平行方向可简化为“工"形截面梁,与管垂直方向则为空腹梁,同一块板中,纵横向梁元的抗弯线刚度、承载能力差别不大。
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楼板力学分析
广东省封开县江口中学 526500
张东旭
论文摘要：本文深入探讨了粤教版的一道课后习题，针对这道题进行了系统的理论分析。
关键字：力矩 物体平衡 截面法
问题出之于粤教版必修一第三章第一节课后习题第六题。
建筑中，用水泥混凝土制作各楼层的地板时，由于混凝土坚硬耐挤压但缺乏弹性，容易在拉伸时断裂，而钢筋弹性好，耐拉伸，所以常在水泥板内加钢筋以增强其抵抗弯曲的能力，试根据弯曲形变的特点说明图中三种布置钢筋的方法中哪种最合理。
教学参考书中只给出了答案是a 选项，至于为什么选a 教学参考书中没有任何提示。
出题人的想法可能是想把这道题出成一种扩展题型。
与文科的材料题很类似。
特点就是题目中所涉及的物理知识是超过教学大纲要求的，书本上肯定没有，在题干中出题人给考生留下了解题的提示。
在做题的同时扩展考生的知识面。
由裁判学生成绩的“法官”,变成学生成长的促进者.这一点事切实符合新课标理念的。
所以说这道题是一道好题。
但是多年的应试教育体制下的教师、学生已经产生了思维固化。
我个人觉得，在教师用书上还是应该给任课教师做出提示的。
学生主要存在的问题有那些呢？
学生在做这道题的时候产生了很大的疑问。
题目中已经明确了楼板受两个力，一个是压力。
学生理解的比较好，另外一个是钢筋的产生的纵向拉力。
楼板整体是平衡的，那么这个拉力是用来与那个力平衡的。
这个力明显不属于重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力的范畴。
第一个超纲的点在物理和理论力学中，假设受力体是不变形的刚体。
讨论的是物体在外力作用下的速度、加速度、运动轨迹和运动中的能量转换问题。
在这里就没有内力、变形、强度等概念。
但在工程结构中，受力体是由“可变形固体”材料组成的结构。
这时，结构在外力作用下，就会产生变形。
也正是由于这种变形，才产生了抵抗外力的内力。
也正是由于这种内力，结构才表现出承力和传力的功能。
比如桥梁，在车辆压上去时，它是通过一系列的组成构件将车辆对桥面的压力传递到基座上去的。
这道题显然研究的是系统内力，属于结构力学范畴。
第二个超纲的点，粤教版教材认为物体静止的条件是受力平衡，根本不考虑转动，不涉及到转动平衡，而这道题恰恰属于转动平衡。
物体的平衡是指两个不同的平衡的合称，及位动平衡和转动平衡。
前者对应的是平动（滑动），平衡条件为所收合外力为零，平动过程中物体自身的各质点间不会产生相对位移。
后者对应的是转动，平衡条件为以某点为支点，总力矩为零，则称相对这点转动平衡。
纯转动（合外力为零，相对某点合力矩不为零）的过程中物体的质心是不会产生位移的。
力矩，大家都比较熟悉。
它是和物体的转动相联系的一个力学概念。
一个具有固定轴的
静止物体，在外力作用下，它可能发生转动，也可能不发生转动。
因为，物体是否转动，不仅与外力的大小有关，而且与力的着力点及作用力的方向有关。
例如，我们开关门窗时，如果作用力与转轴平行或通过转轴时，不论你用力多大，也不能把门窗打开或关上，因为这两情况下力矩都等于零，自然门窗也就不会转动了。
假设所施加的外力在垂直于转轴的平面内，力的作用线和转轴之间的垂直距离不为零，即作用线不和转轴相交，则我们把这个力的大小与力臂的乘积称为这力对转轴的力矩。
物理学还告诉我们，力矩是矢量；在物体的定轴转动中，力矩的作用与在直线运动中力的作用完全类似，且有相应的“转动第一定律”和“转动第二定律”。
下面我们详细的用力矩平衡分析一下这道题。
如图所示，梁AB在集中载荷P和支座支撑力的共同作用下承受着弯曲。
为了分析此时梁的内力，我们任取一截面m-m，将梁切开，考查左边的部分。
结构力学那部分受力少就考虑那部分。
作用在这部分上的外力只有RA，故在右边的截面上必有垂直向下的内力Q与之平衡，即Q＝RA，我们称Q为剪力。
它是均匀分布在m-m截面上的“剪应力”的合力。
又由于整个梁和各部份都没有转动，因此，由Q和RA产生的力偶矩QX，也必然要由截面上产生的内力偶M来平衡。
即M＝QX。
这个垂直于m-m截面的内力形成的力偶矩就是我们所说的弯矩。
由物理学知道，力偶是由量值相等，相互平行但不作用在同一直线上的两个力而形成的。
形成弯矩的两个力分别作用于过截面形心的中性轴的上面和下面，它们也是截面应力的合力。
上面的应力垂直于截面，指向截面，使截面受压；下面的应力，垂直于截面，指向离开截面的方向，使截面受拉。
参考文献：
1、《物理》福建教育出版社，1998年。