弹性板定义.doc

四种计算模式的意义和适用范围： 在建筑结构中，楼板主要承受竖向荷载作用。同时，由于楼板既有平面内刚度，又有平面外刚度，因此在实际的工程受力中，楼板对结构的整体刚度、竖向和水平构件的内力均有影响。 从理论上讲，楼板可以采用平面板元或壳元来模拟。对于一般的普通钢筋混凝土现浇楼板，其厚度并不大， 因此其变形满足直线法假定，平面内刚度和平面外刚度相对独立，可以分别采用平面应力膜单元和板弯曲单元计算，然后进行应力叠加；若板厚度较大，如厚板转换层中的楼板或筏板基础中的筏板，其变形已不满足直线法假定，平面内刚度和平面外刚度也不再相对独立，这时就得采用中厚板单元或厚板单元模拟楼板进行计算。1、刚性板假定 (1)假定楼板平面内无限刚，平面外刚度为零。每块刚性板内的所有节点均有三个面内公共自由度，即沿X、Y向的平动自由度和绕Z轴的扭转自由度。而绕X、Y向的扭转自由度和沿Z轴的平动自由度则忽略不计。 (2)、梁刚度放大系数的应用高规第5.2.2条规定：在结构内力与位移计算中,现浇楼面和装配整体式楼面中梁的刚度可考虑翼缘的作用予以放大。楼面梁刚度增大系数可根据翼缘情况取1.32.0。对于无现浇面层的装配式结构，可不考虑楼面翼缘的作用。 （3）、适用范围： 楼板形状比较规则的结构 2、弹性板6假定(1)楼板的平面内刚度和平面外刚度均为有限刚 。（2）适用范围：板柱体系或板柱剪力墙结构 。3、弹性膜假定 (1)、采用平面应力膜单元真实地反映楼板的平面内刚度，同时又忽略了平面外刚度，即假定楼板平面外刚度为零 。（2）、适用范围 广泛应用于楼板厚度不大的弹性板结构中，比如体育场馆等空旷结构、楼板局部大开洞结构、楼板平面布置时产生的狭长板带、框支转换结构中的转换层楼板、多塔联体结构中的弱连接板等结构。 4、弹性板3假定（1）物理意义 楼板平面内刚度无限大，平面外刚度为有限刚。程序采用中厚板弯曲单元来计算楼板平面外刚度 。（2）适用范围 厚板转换层结构和板厚比较大的板柱体系或板柱抗震墙体系。（3）注意事项（a）、要在PMCAD软件的人机交互式建模中输入100mm*100mm的虚梁。虚梁在结构设计中是一种无刚度、无自重的梁，不参与结构计算。它的主要作用有以下三点：为SATWE或PMSAP软件提供板的边界条件；传递上部结构的竖向荷载。为弹性楼板单元的划分提供必要条件。（b）、采用弹性板3模式进行设计时，与厚板相邻的上下层的层高应包含厚板厚度的一半。PKPM中有关板使用说明以下内容是结合PKPM手册和培训讲座总结的从老论坛转过来希望对大家有用：弹性板6就是真实的壳单元每个点有6个自由度。考虑了平面外和平面内刚度弹性楼板3：假定楼板平面内无限刚，程序仅真实地计算楼板平面外刚度弹性膜：由程序据实计算板平面内刚度，平面外刚为0的板。在SATWE软件提供的几种弹性楼板假定中，弹性楼板6适用于板柱结构和板柱抗震墙结构，弹性楼板3适用于厚板转换层结构，弹性膜适用于空旷的工业厂房和体育场馆结构、楼板局部开大洞结构、楼板平面较长或有较大凹入以及平面弱连接结构。对于量大面广的普通工程，其楼板一般都不特殊，都可以简单地采用刚性楼板假定。摘自陈岱林等主编的多层及高层结构CAD软件高级应用绝大多数结构的楼板都是规则的没有开大洞的。结构在没有定义成弹性板的情况下，程序自动定义为刚性板的，可在“特殊构件”下的“刚性板号”按钮来查询。若没有勾选“刚性楼板假定”，则是按分块无限刚来考虑的缺省会除去开洞等地方的无限刚假定，而若勾选“刚性楼板假定”，则是按整层无限刚假定的即整个楼层只有UX，UY，RZ三个自由度。SAT8没有法消除分块无限刚的假定，在“特殊构件”一栏中找不到“弹性板”的定义的。此时按“总刚计算”和“侧刚计算”内力也应该差别不大实际也没有多大意义。对于大多数楼板比较规则的结构来说，定义没定义刚性板结果相差不大。但是对复杂楼板结构来说如厚板转换、无梁楼盖、狭长楼板、连体结构等，是不是定义刚性楼板相差很大，严格来说刚性楼板假定就不适用这种结构，所以这类结构只有在算位移比和周期比（多塔例外），内力等计算按实际情况选择。 我们的传统设计理念是，导荷原则是板梁柱墙。所以才会有膜元这样的假定。因为膜元能十分好的贯彻这个设计理念。而膜元基本就是按照传统的手算方式来导荷的。采用弹性膜计算，由于本身没有考虑楼板的平面外刚度，需要采用梁的刚度放大系数，否则将会使梁的配筋偏小，偏于不安全如果板是壳元，则会有点误差，因为它是按有限元的方法按节点进行导荷的。所以一直都说，使用弹性楼板要慎重因为用弹性楼板6就是壳单元考虑平面外刚度，和梁一齐受弯，(此时梁刚度不能再放大)从而使梁的配筋比刚性板的情况下要减少。但是个人理解，只有有限元的理论是正确的，这种假定只能说是比刚性板更准确。毕竟它真正模拟了实际情况。虽然它挑战了传统的思维计算模式：)当然，如果定义了“上节点高”，即有斜面的情况PKPM会去掉缺省的无限刚假定，在“特殊构件”下的“刚性板号”按钮来查询的时候是查不到刚性板号的。但是具体是按弹性板计算还是按什么计算，我也不太清楚。另摘引另一论坛的一位朋友的话，大家共享：对于扭转周期比平动周期、最大位移比平均位移都是基于楼板平面内无限刚的假定，虽然规范没有明确说明这个假定，但是抗震规范3.4.2、3.4.3的条文说明中，透漏出了这个假定。SATWE也明确说明：如果不勾“强制刚性楼板”，则周期比和位移比没有意义。另外，譬如ETABS软件，它的说明中也明确指出：指定楼板刚性，才会输出位移比，否则是不会输出位移比值的。