剛性樓板假定

1、剛性樓板假定其含義是假定樓板平面內(nèi)剛度無限大，平面外剛度為零。這是一個特有概念能使結(jié)構(gòu)計算概念明了，計算簡便；使結(jié)構(gòu)在每層板內(nèi)只有3個公共自由度，即兩個平移自由度dx、dy和一個繞豎軸扭轉(zhuǎn)自由度0z,在板內(nèi)的每個節(jié)點的獨立自由度也只有3個；使電算的效率大大提高，程序的運(yùn)用范圍越來越廣泛。剛性樓板假定認(rèn)定平面外剛度為零，忽略了樓面梁的有效翼緣對平面外剛度的貢獻(xiàn)，使結(jié)構(gòu)總剛度偏小，周期加長，吸引的地震作用小，不安全。為此，規(guī)范規(guī)定用梁剛度增大系數(shù)來間接的考慮樓板平面外的剛度。于是高規(guī)第522規(guī)定在內(nèi)力和位移計算時，對現(xiàn)澆樓面和裝配式整體樓面的梁剛度采用1.32.0增大系數(shù)來考慮翼緣的增大作用。通過

2、上述處理，目前設(shè)計中的絕大多數(shù)工程的樓面都能符合剛性樓板的假定，以此進(jìn)行的計算分析可用于工程設(shè)計。彈性樓板假定對于復(fù)雜樓板，如不規(guī)則樓面，狹長、環(huán)形樓面，大開洞樓面及多塔、板柱結(jié)構(gòu)、厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)等，其樓板面內(nèi)的變形會使樓層中各抗側(cè)構(gòu)件位移和內(nèi)力發(fā)生較大的變化，特別是抗側(cè)剛度較小構(gòu)件的位移和內(nèi)力會加大，若仍用剛性樓板假定來計算分析，其計算結(jié)果會不真實，且無法保證其結(jié)果的可靠性，必須采用彈性樓板的計算方法。彈性樓板假定充分考慮了樓板平面內(nèi)剛度的削弱和不均勻性，采用符合樓板平面內(nèi)和平面外的實際剛度進(jìn)行計算分析，其結(jié)果更真實的符合結(jié)構(gòu)的計算模型。在SATWE中彈性樓板有彈性板6，彈性樓板3及彈性膜假

3、定樓板等三種。彈性樓板6，采用殼單元計算樓板面內(nèi)和面外的剛度，是針對板柱結(jié)構(gòu)和板柱剪力墻結(jié)構(gòu)的。其計算結(jié)果會使梁的配筋偏少而不安全，所以不適用于梁板結(jié)構(gòu)樓面。彈性板3，采用樓板平面內(nèi)無限剛，平面外剛度按實計算的方法，用厚板彎曲單元進(jìn)行計算，適用于厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換厚板分析計算。彈性膜，上述兩種假定對框架、剪力墻、框剪、框筒等結(jié)構(gòu)及空曠的廠房、體育場館等的復(fù)雜形狀樓板的計算都不適合，特別是梁配筋的安全性不可靠，從而提出了“彈性膜”假定，它采用平面應(yīng)力膜單元來真實地計算樓板的平面內(nèi)剛度，而不是無限剛。為簡化計算，同時忽略樓板平面外的剛度，即面外剛度為零。有點近似剛性樓板假定但又不同于剛性假定，要

4、理解它的真實概念。應(yīng)注意：A彈性樓板假定是用總剛分析法來進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體計算的，所以計算軟件必須具有總剛的計算功能。僅有側(cè)剛計算功能的軟件是只適用于剛性樓板假定的軟件，它不能識別彈性樓板。B用總剛法、彈性樓板進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體計算時，應(yīng)再用剛性樓板假定補(bǔ)充計算位移比、周期比和層剛比，因為這些參數(shù)規(guī)范要求是在剛性樓板假定下進(jìn)行的計算值。規(guī)范24規(guī)定高規(guī)515規(guī)定進(jìn)行高層建筑內(nèi)力與位移計算時，可假定樓板在其自身平面內(nèi)為無限剛，相應(yīng)地設(shè)計時應(yīng)采取必要措施，保證樓板平面內(nèi)的整體剛度。當(dāng)樓板會產(chǎn)生明顯的面內(nèi)變形時，計算時就應(yīng)考慮樓板的面內(nèi)變形或?qū)Σ捎脴前迕鎯?nèi)無限剛性假定計算方法的計算結(jié)果，再進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。所以：計

5、算位移比、層剛比、周期比時選用剛性樓板假定是,計算內(nèi)力、配筋及其他內(nèi)容時選用剛性樓板假定否。高規(guī)4.3.6及抗震規(guī)范3.4.3規(guī)定對不規(guī)則、開大洞、樓板局部不連續(xù)等情況,在設(shè)計中應(yīng)考慮樓板削弱產(chǎn)生的不利影響,應(yīng)采用符合樓板平面內(nèi)實際變化的計算模型。什么是強(qiáng)制剛性樓板假定？在什么情況下勾選該功能？剛性樓板假定在工程設(shè)計中應(yīng)用得最多,其物理意義是假定樓板平面內(nèi)無限剛,平面外剛度為零。該假定成立的前提是：樓板在其自身平面內(nèi)剛度很大,基本不產(chǎn)生軸向變形和剪切變形。由該假定出發(fā),抗側(cè)力結(jié)構(gòu)之間由無限剛性的樓板聯(lián)系。當(dāng)結(jié)構(gòu)有變位時,樓板只做剛體運(yùn)計算分析和工程實踐證明,剛性樓板假定對于絕大多數(shù)建筑的分析具

6、有足夠的計算精度。因此高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（報批稿）（JGJ3-2010）（簡稱高規(guī)）第5.1.5條規(guī)定：進(jìn)行高層建筑內(nèi)力與位移計算時,一般可假定樓板在其自身平面內(nèi)為無限剛性?？拐鹨?guī)范條文說明第3.4.3及3.4.4條指出：“對于扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，按剛性樓板計算，當(dāng)最大層間位移與其平均值的比值為1.2時，相當(dāng)于一端為1.0，另一端為1.45；當(dāng)比值為1.5時，相當(dāng)于一端為1.0，另一端為3?！币虼嗽隍炈恪拔灰票取睍r，要求在剛性樓板假定的條件下進(jìn)行，一般都應(yīng)該采用“對所有樓層強(qiáng)制采用剛性樓板假定”。樓板可能是“剛性板”，也可能被定義為“彈性膜”、“彈性板”、“板厚為0”、“全房間洞”等情況，這樣

7、在計算樓層平均位移時，只有把樓層中的所有房間均按“強(qiáng)制剛性樓板”計算，“位移比”的計算才滿足規(guī)范的要求。當(dāng)然，“強(qiáng)制剛性樓板假定”并不是必須采用的，用戶可根據(jù)工程實際靈活把握。除計算“位移比”時應(yīng)采用強(qiáng)制剛性樓板假定外，一般在在計算周期比、層間剛度比這些整體控制指標(biāo)時，一般都宜采用“全樓強(qiáng)制剛性樓板假定”，以忽略局部震動造成的影響。比如，當(dāng)高層建筑樓層開洞口較復(fù)雜，或為錯層結(jié)構(gòu)時，若不采用強(qiáng)制剛性樓板假定，則程序給出結(jié)果中往往會產(chǎn)生局部的較大變形和局部振動，這并非結(jié)構(gòu)整體性能的反映。因此，此時應(yīng)選擇強(qiáng)制剛性樓板假定來計算結(jié)構(gòu)的“位移比”、“周期比”，可以約束局部的較大變形、過濾局部振動產(chǎn)生的周

8、期。通常，進(jìn)行內(nèi)力配筋計算時不應(yīng)采用強(qiáng)制剛性樓板假定。對于大多數(shù)高層結(jié)構(gòu)均符合強(qiáng)制剛性樓板假定的適用條件，但是極個別結(jié)構(gòu)復(fù)雜、空間結(jié)構(gòu)，其明顯不符合剛性樓板假定的情況，控制“位移比”、“周期比”等比值已沒有多大意義。因此也不存在勾選“全樓強(qiáng)制剛性樓板假定”的問題。在PKPM的計算過程中，當(dāng)你需要計算“位移比”時，需要選擇“對所有樓層強(qiáng)制采用剛性樓板假定”的選項，但是在計算配筋時又不需要選擇這個選項。接著在SATWE里“結(jié)構(gòu)內(nèi)力，配筋計算啲計算界面里，有“地震作用分析方法啲選項，下面有兩個選項，計算時一般選取“側(cè)剛分析方法”，同時根據(jù)“側(cè)剛分析方法只適用于采用樓板平面內(nèi)無限剛假定的普通建筑和采用樓板分塊平面內(nèi)無限剛假定的多塔建筑”的條件，就產(chǎn)生了我今天想問的問題：在計算位移比時，選擇“側(cè)剛分析方法”，與“前面的“樓板剛性假定”，兩者算是對應(yīng)；但是在后面的計算配筋時，不選擇前面的“樓板剛性假定”，在這里還是選擇“側(cè)剛分析方法”，那么此時的“內(nèi)力、配筋”信息是在“樓板彈性”條件下算出來的？還又是在“剛性樓板”條件下算出的？如果我上面說的問題是存在的，