EBS楼板应力分析步骤
高层建筑楼板应力的测试与分析
高层建筑楼板应力的测试与分析作者：黄扬宝来源：《城市建设理论研究》2013年第03期摘要：主要介绍了某超限高层住宅塔楼的工程概况，验算其在风荷载、多遇地震及设防地震作用下，标准层的楼板应力分析过程，得出了薄弱部位墙体的应力分布情况，并根据结果提出了相应的抗震加强措施，以满足建筑物的结构设计要求。
关键词：超限高层；楼板应力；墙体应力；抗震加强措施中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：1、工程概述本超限高层住宅塔楼高143.40m，地上4层商业38层住宅，地下2层地下室。
属超B级高层建筑，在6层板面转换，为部分框支剪力墙结构。
本塔楼根据建筑功能要求并结合结构抗侧力的需要，利用电梯井、楼梯间设置筒体剪力墙，标准层墙厚为200mm～400mm。
转换层以下、塔楼中心筒体及周边部分墙体落地，其余均为框支柱转换。
为减少转换层上、下层刚度突变，落地剪力墙及筒体加厚，厚度200mm～1200mm。
针对顶层楼板上下表面温度较大而易于产生和积聚温度应力的情况，设计上除采取上述措施外，还增加部分无粘结预应力钢筋，以有效地控制温度应力引起的结构裂缝的产生和发展，确保建筑物在任何温度环境下，不出现任何形式的有害裂缝。
预应力施加在纵向的主梁和次梁上，通过梁向板施加预应力楼板的预应力筋从24层开始布置，屋面也有预应力筋。
为了验证该设计方案的有效性，积累该类工程中裂缝控制技术的成功经验，我们对该结构在没有施加预应力的22层和23层以及施加预应力的24～26层和天面，对施加预应力前后近一年内楼板的应力进行了测试，给出了不同楼层、不同测点的应力变化规律，同时对同一楼板内不同测点的应力变化以及有无预应力的不同楼板内应力的变化进行了对比分析.测试结果表明，本工程所采用的方法可行有效，试验结果对超长大跨楼板结构的温度应力控制有指导作用。
2、测试方法和测点的布置应力测试元件采用稳定性好、抗损坏性能好、埋设定位容易和不受导线长度限制的GGH-10型钢筋应力传感器；测量仪器采用配套的具有零漂小、抗外界干扰性能强、有自动记录功能的GsJ-2A型多功能电脑检测仪。
建筑结构的应力分析与优化设计
建筑结构的应力分析与优化设计一、建筑结构的应力分析建筑结构的应力分析是一项十分复杂的工作，需要考虑多种因素，如载荷、材料性质、结构形式等。
基本的应力分析方法可以适用于各种结构，但是对于复杂的结构体系则需要更加深入的分析。
1.1 基本的应力分析方法基本的应力分析方法包括静力学方法和动力学方法。
静力学方法是建筑结构应力分析的基础。
它是从结构稳定的条件出发，利用均衡方程、弹性力学和材料力学，推导结构内应力分布规律的一种方法。
在设计过程中，通常采用杆件模型或板壳模型来描述建筑结构，将其分解为相对简单的单元进行计算。
动力学方法是指利用动力学原理分析建筑结构对振动和冲击载荷的响应。
这种方法在地震的工程设计中应用特别广泛。
地震响应分析使用基于弹塑性模型的有限元分析和时程分析方法，可以预测结构在地震中的响应。
1.2 考虑多种因素的应力分析建筑结构的应力分析需要考虑多种因素。
其中包括材料的混凝土压缩强度、材料的钢筋抗拉强度、结构的荷载类型和构造特点、结构的地基类型和地基土层特性等。
在分析应力时，需要采用高级的三维有限元分析和其他计算技术。
一般建筑结构的应力分析较为复杂，需要运用计算机辅助设计软件进行模拟和计算，通过模拟和计算的手段，能更加清晰地了解建筑结构在负荷下的内部应力分布情况，了解疲劳寿命和剩余寿命的情况，特别是在地震工程领域具有广泛的应用。
二、优化设计2.1 最小化建筑结构的成本优化设计的目标是找到一种最优的设计方案来满足建筑结构的要求。
最小化建筑结构的成本是指在满足结构所需强度和稳定性的情况下，使构造和材料的投入最小化。
这种优化设计方法可以使工程设计达到更加优化的结果。
在优化设计中，需要从几个方面着手：首先是对结构进行细致的应力分析，以确定结构在负荷下的内应力分布情况。
然后，可以通过结构局部或整体加固的方法，来提高结构的强度和稳定性。
此外，可以选择强度更高的材料和更简化的结构形式，以降低成本。
2.2 提高建筑结构的性能提高建筑结构的性能是指采用一系列措施来提高建筑结构的整体性能。
建筑结构中的应力分析和材料优化设计
建筑结构中的应力分析和材料优化设计在建筑领域中，应力分析和材料优化设计是非常重要的环节。
通过对建筑结构中的应力分析，可以确定结构的强度和稳定性，从而保证建筑物的安全性。
而材料优化设计则是为了提高结构的性能和效益，以达到最佳的设计效果。
一、应力分析应力分析是指对建筑结构中各个部位受力情况的研究和分析。
在建筑物的设计中，应力分析是一个必不可少的步骤。
通过应力分析，可以了解结构在受力状态下的应力分布情况，从而判断结构的强度和稳定性。
在应力分析中，常用的方法有静力学方法和有限元分析方法。
静力学方法是一种常用的简化计算方法，通过对结构的受力平衡进行计算，得出结构的应力分布情况。
而有限元分析方法则是一种更加精确的计算方法，通过将结构分割成有限个小单元进行计算，得出结构的应力分布情况。
在应力分析中，还需要考虑不同的荷载情况。
建筑物在使用过程中会受到各种不同的荷载，如自重、风荷载、地震荷载等。
通过对这些荷载的分析，可以确定结构在不同荷载下的应力分布情况，从而保证结构的安全性。
二、材料优化设计材料优化设计是指通过选择合适的材料和优化材料的使用方式，以提高结构的性能和效益。
在建筑结构设计中，材料的选择和使用方式直接影响着结构的强度、刚度和耐久性等方面。
在材料选择方面，需要考虑材料的力学性能、耐久性能和经济性能等因素。
例如，在选择混凝土材料时，需要考虑混凝土的抗压强度、抗拉强度和耐久性等性能指标。
通过选择合适的材料，可以提高结构的强度和稳定性。
在材料使用方式方面，需要考虑结构的受力特点和使用环境等因素。
例如，在设计钢结构时，可以通过合理的构造形式和连接方式，提高结构的刚度和稳定性。
同时，还可以采用防腐措施，延长结构的使用寿命。
材料优化设计还可以通过优化结构的形态和减少材料的使用量，达到节约材料和提高结构效益的目的。
例如，在设计桥梁结构时，可以通过采用空间悬索结构或拱桥结构，减少材料的使用量，提高结构的经济性。
三、应力分析与材料优化设计的关系应力分析和材料优化设计是相互关联的。
混凝土应力分析技术规程
混凝土应力分析技术规程一、前言混凝土应力分析技术规程是为了确保混凝土结构在使用过程中能够满足设计要求，保证结构安全可靠而制定的。
本规程适用于混凝土结构的应力分析设计。
二、符号和单位1. 符号σ：应力；f：混凝土强度；ε：应变；E：弹性模量；α：材料膨胀系数；γ：混凝土的重量密度；ν：泊松比；H：混凝土结构的高度；L：混凝土结构的长度；B：混凝土结构的宽度；M：弯矩；N：轴力；Q：剪力；x：距离；y：距离；z：距离。
2. 单位长度单位：米（m）；应力单位：帕（Pa）；强度单位：兆帕（MPa）；荷载单位：牛顿（N）；弯矩单位：牛顿米（N·m）；剪力单位：牛顿（N）；重量密度单位：千克/立方米（kg/m³）。
三、混凝土应力计算方法1. 根据混凝土的强度等级和受力情况，确定混凝土的强度；2. 计算混凝土的应力，根据强度等级的不同，应力计算方法也不同；3. 对于受到剪力作用的混凝土结构，需要根据剪力大小和结构形式，选择适当的剪力计算方法；4. 对于受到弯矩作用的混凝土结构，需要根据弯矩大小和结构形式，选择适当的弯矩计算方法；5. 对于受到轴力作用的混凝土结构，需要根据轴力大小和结构形式，选择适当的轴力计算方法。
四、混凝土应力计算公式1. 混凝土的应力计算公式混凝土的应力σ= f / α其中，f为混凝土的强度，α为混凝土的膨胀系数。
2. 剪力作用下混凝土的应力计算公式混凝土的应力σ= Q / Bx其中，Q为剪力大小，B为混凝土结构的宽度，x为距离。
3. 弯矩作用下混凝土的应力计算公式混凝土的应力σ= My / I其中，M为弯矩大小，y为距离，I为混凝土结构的惯性矩。
4. 轴力作用下混凝土的应力计算公式混凝土的应力σ= N / A其中，N为轴力大小，A为混凝土结构的截面积。
五、混凝土应力分析流程1. 确定混凝土结构的强度等级；2. 根据受力情况，选择适当的应力计算方法；3. 计算混凝土的应力值；4. 根据混凝土结构的高度、长度和宽度，计算混凝土的截面面积；5. 根据混凝土结构的受力情况，计算混凝土结构的弯矩、轴力、剪力大小；6. 根据混凝土结构的弯矩、轴力、剪力大小，计算混凝土的应力；7. 根据混凝土的应力和结构的截面积，计算混凝土结构的受力情况。
混凝土结构应力分析技术规程
混凝土结构应力分析技术规程混凝土结构应力分析技术规程一、前言混凝土结构是建筑工程中一种常用的结构形式，它具有强度高、耐久性好、施工方便等优点。
而混凝土结构的应力分析则是其设计和施工中必不可少的一环。
本文将为大家介绍混凝土结构应力分析的技术规程。
二、应力分析的基本原理混凝土结构应力分析的基本原理是弹性力学原理。
在进行应力分析时，需要考虑混凝土的受力情况，以及混凝土与钢筋的相互作用。
在计算过程中，需要将混凝土结构划分为若干个较小的单元，然后根据弹性力学原理对每个单元进行应力分析，最终得出整个结构的受力情况。
三、应力分析的步骤1. 确定结构的几何形状和荷载情况在进行应力分析之前，需要先确定混凝土结构的几何形状和荷载情况。
几何形状包括结构的大小、形状和分布等；荷载情况包括结构所承受的静载荷、动载荷等。
2. 划分结构为若干个单元将结构划分为若干个单元是应力分析的重要步骤。
单元的数量和大小应根据结构的几何形状和荷载情况来确定。
一般来说，单元的数量越多，计算结果越精确，但计算量也会增加。
3. 进行应力分析对每个单元进行应力分析。
应力分析的方法包括数值计算方法和解析计算方法。
数值计算方法包括有限元法和边界元法等；解析计算方法包括弹性力学解和能量原理等。
4. 计算结构的应力和变形根据应力分析结果，计算结构的应力和变形。
应力包括轴力、弯矩和剪力等；变形包括挠度、位移和变形角等。
5. 对计算结果进行校核和评估对计算结果进行校核和评估，以确定计算结果的可靠性和精度。
校核和评估的方法包括对比实测结果、进行灵敏度分析等。
四、应力分析中需要注意的问题1. 混凝土的非线性特性混凝土是一种非线性材料，其应力-应变关系不是线性的。
因此，在进行应力分析时，需要考虑混凝土的非线性特性，采用相应的计算方法进行分析。
2. 钢筋的作用在混凝土结构中，钢筋起到增强混凝土强度和刚度的作用。
因此，在进行应力分析时，需要考虑钢筋的作用，采用相应的计算方法进行分析。
楼板在中震作用下的应力分析
楼板在中震作⽤下的应⼒分析针对江苏省建设⼯程施⼯图设计⽂件审查意见⼆、四条意见：
1.楼板应⼒分析
1.1.1.1概述
建筑要求：由于建筑的需要，T2、T3核⼼筒⼀侧楼⾯形成较⼤的洞⼝，导致楼板不能与核⼼筒直
接相连。
规范要求：按《⾼规》JGJ3-2010中3.4.6条规定，楼板开洞总⾯积不宜超过楼⾯⾯积的30%；T2、T3楼⾯形成的洞⼝⾯积未超过规范值。
应⼒分析：为了确保在中震作⽤下，楼板保持弹性⼯作状态，并不出现贯通性裂缝；采⽤软件Etabs 进⾏弹性楼板分析；除核⼼筒⼀侧开洞处采⽤弹性板，其余楼板采⽤刚性楼板模拟计算。
Etabs分析模型3D图
1.1.1.2楼板应⼒分析和框架梁轴⼒分析
(1)分析时混凝⼟的弹性模量采⽤短期模量，取典型楼层28层，楼板应⼒分析结果如下图所⽰：
中震反应谱X向作⽤下，28层开洞处楼板应⼒S11, S11平均应⼒最⼤值约为63.2Kpa。
中震反应谱X向作⽤下，28层开洞处楼板应⼒S22；S22平均应⼒最⼤值约为13Kpa。
中震反应谱Y 向作⽤下，28层开洞处楼板应⼒S11; S11平均应⼒最⼤值约为22.3Kpa 。
中震反应谱Y 向作⽤下，28层开洞处楼板应⼒S22; S22平均应⼒最⼤值约为14.7Kpa 。
(2)取典型楼层28层开洞楼板处框架梁，框架梁轴⼒分析结果如下图所⽰：
中震反应谱X向作⽤下，开洞楼板处框架梁的轴⼒;最⼤轴⼒约为
中震反应谱X向作⽤下，开洞楼板处框架梁的轴⼒;最⼤轴⼒约为60.6KN.
中震反应谱Y向作⽤下，开洞楼板处框架梁的轴⼒;最⼤轴⼒约为
1.1.1.3加强措施。
某超长高层住宅楼板温度应力分析
超长结构设置永久性伸缩缝可以有效减小温度 应力和混凝土收缩时对结构的不利影响。但是伸缩缝 的设置会对整栋建筑的防水、保温等构造带来不便， 同时也会增加工程造价。有资料显示在发生较大烈度 地震后，震中甚至远离震中的地区许多设置永久性伸 缩缝的工程在伸缩缝位置发生了“碰撞破裂”现象。
高层住宅建筑为了防止结构在水平地震力作用 下发生较大的位移和扭转，一般采用纵向均匀布置的 剪力墙结构。由于剪力墙抗扭刚度较大，在温度变化 过程中楼板产生的温度应力可能较大，且分布广。若 处理不当结构将产生严重裂缝，特别是住宅建筑，会 影响到居民的正常使用，社会影响程度高。因此，对超 长高层住宅楼板的温度应力分析显得尤为重要。
楼板应力分布规律：①降温工况下，楼板出现拉 应力；②平面中部区域楼板应力较大；③1层楼板应 力最大，楼层越高，楼板应力越小，与图 5所示降温工 况下结构变形趋势一致；④从图 5可以直观看出，第 1层 ~第 3层竖向构件层间变形较大，在楼板内产生 较大的拉应力，3层以上楼板温度应力较小。
图 2 降温工况下 1层楼板 X向正应力设计值
江淮流域某高层住宅，地上 31层、地下 2层的剪 力墙结构，平面尺寸为 67.40m×20.30m，如图 1所示， X向平面尺寸较长，超出 《混凝土结构设计规范》 （GB50010-2010） 中关于伸缩缝最大间距 45m的规 定，有必要进行楼板温度应力的计算与分析。
混凝土浇筑后由于水分的蒸发会发生体积收缩 变形，从而在混凝土内部产生应力，为了计算简便，本 文考虑将混凝土收缩变形等效为温度作用，即混凝土 收 缩 当 量 温 差 。 根 据 《建 筑 结 构 荷 载 规 范》 （GB50009-2012）9.1.3条的条文说明，参考《水工混凝 土结构设计规范》（SL191-2008）和《铁路桥涵设计基 本规范》（TB10002.1-2005）的规定，本工程混凝土收 缩当量温差取 -10℃向正应力设计值
应力分析过程
1.准备阶段1.1打开，选择Radioss-Bulkdate1.2导入几何体，一般用.stp格式2.几何清理Geom-quick edit此界面用于几何清理，包括删除或生成线，清楚节点，，删除重合面等。
3.网格划分2.1首先画二维面网格在左端任务栏建立component，一般装配体的网格放在不同的component中，且2D和3D网格放在不同的component中，一般现在几何体表面划分面网格，再通过面网格生成体网格，生成体网格后删除面网格。
生成2D网格：2D-automesh注意：elems to surf comp为在几何体所在的component中存放所划分的网格，elems to current comp为在当前的component中存放所划分的网格。
设置完毕后点击mesh，进入下面界面，点击数字可以调整节点间的网格数量，来使网格更规则或是对局部地区加密网格。
修改节点数量后点击mesh，全部修改完毕后点击smooth是网格更加顺滑，最后点击return。
2.2画3D网格3D-tetramesh进入如下界面点击elems选取前面所画面网格，然后点击mesh自动生成体网格，网格存放在当前的component中。
完成后删除2D网格。
注：点击mesh时会显示如下界面，此界面用于很多界面，常用的有by window（窗口框选的网格）；displayed（当前的网格）；all（所有网格）；reverse （反选）；by id（用于选取单个的已知id的网格）；duplicate（复制）；by face（表面的）。
4.建立螺栓连接图形中模型为两部分，用螺栓连接，操作如下Location选择圆孔上任一点；connect what选择要连接的连个几何体；num layers选择要连接几何体的个数；hole diameter中最大值一定要比连接体的总厚度大。
设定参数完毕后点击create。
注：可以同时在每一个孔上选择一点，同时生成所有螺栓连接。