PKPM四种板模型（刚性板、弹性板6、弹性板3、弹性膜）

2016-12-13 by:CAE仿真在线来源:互联网

PKPM进行结构计算时,通常有四种板模型:刚性板、弹性板6、弹性板3、弹性膜。

1、刚性板:平面内刚度无穷大,平面外刚度为0。

其主要用于大部分有梁体系的板,一般的非特别厚的板,平面内刚度无穷大和平面外刚度为0,相对的都是梁的刚度。

2、弹性板6:真实计算板平面内外的刚度(这里的真实计算是素砼的刚度,不包括钢筋)。

其主要用于“板柱结构”以及“板柱-剪力墙结构”,这种结构没有梁,不考虑板的平面外刚度就不合理了,所以需要考虑板平面外的刚度。

从理论上说,弹性板6假定是最符合楼板的实际情况,可应用于任何工程。但是实际上,采用弹性板6假定时,部分竖向楼面荷载将通过楼板的面外刚度直接传递给竖向构件,从而导致梁的弯距减小,相应的配筋也比刚性楼板假定减少。而过去所有关于梁的工程经验都是与刚性楼板假定前提下配筋安全储备相对应的。所以,建议不要轻易采用弹性楼板6假定。弹性板6假定是针对“板柱结构”以及“板柱-剪力墙结构”提出的,因为对于这类结构,采用弹性楼板6假定既可以较真实地模拟楼板的刚度和变形,又不存在梁配筋安全储备减小的问题。

3、弹性板3:平面内刚度无穷大,真实计算平面外刚度。

它的应用范围和弹性板6是一样的,主要用于“板柱结构”以及“板柱-剪力墙结构”,尤其是楼板特别厚的时候,这种模型更复合实际结构受力特点。

弹性楼板3假定主要是针对厚板转换层结构的转换厚板提出的。因为这类结构楼板平面内刚度都很大,其平面外刚度是这类结构传力的关键。通过厚板的平面外刚度,改变传力路径,将厚板以上部分结构承受的荷载安全地传递下去。当板柱结构的楼板平面外刚度足够大时,也可采用弹性楼板3来计算。

4、弹性膜:真实计算楼板平面内刚度,平面外为0。

该假定是采用平面应力膜单元真实计算楼板的平面内刚度,同时忽略楼板的平面外刚度,即假定楼板平面外刚度为0。该假定适用于“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”。

最大层间位移、位移比是在刚性楼板假设下的控制参数。构件设计与位移信息不是在同一条件下的结果(即构件设计可以采用弹性楼板计算,而位移计算必须在刚性楼板假设下获得),故可先采用刚性楼板算出位移,而后采用弹性楼板进行构件分析。如果没有勾选刚性楼板假定这一项,意味着当该房间定义了板厚为零或全房间洞时,楼层就会产生"弹性节点",普通楼面只要不开洞的楼板还是按刚性假定计算内力,即平面内无限刚,平面外为零。在特殊构件里定义不同类型的弹性楼板和不勾选刚性楼板假定的区别是后者会自动对有楼板的房间默认为刚性楼板。

由于“刚性楼板假定”和弹性膜没有考虑楼板的面外刚度,所以才通过“梁刚度放大系数”来提高梁面外弯曲刚度,以弥补面外刚度的不足,同样,也可通过“梁扭矩折减系数”来适当折减梁的设计扭矩。而弹性板6与弹性板3都是真实的考虑了楼板的面外刚度,所以是不需要调整两个系数的,都取1就可以了。

在工程应用中,需要了解工程结构的特点,采用相应的假定。

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