邊梁扭矩的推算公式及數(shù)值模擬

摘 要：對荷載和跨度較大的工業(yè)構(gòu)、建筑物來說，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中的邊梁扭轉(zhuǎn)問題不容忽視。本文對框架邊梁扭轉(zhuǎn)問題進(jìn)行研究，以某設(shè)備框架平臺(tái)為例，用數(shù)值模擬論證推算公式。結(jié)果表明，二者誤差在容許范圍內(nèi)，邊梁自身扭轉(zhuǎn)變形是主要影響因素。

關(guān)鍵詞：邊梁扭矩公式；影響因素；數(shù)值模擬

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.182

1 邊梁扭矩的推算公式

由上式看出，γ的取值與α、λ1和λ3有關(guān)，而這些參數(shù)與邊梁的抗扭剛度、板跨度比、梁板柱的抗彎剛度相關(guān)。

2 邊梁扭轉(zhuǎn)的數(shù)值模擬

以某設(shè)備框架平臺(tái)為例，用ANSYS建立單元簡化模型。施加20的均布荷載。柱的Mx最大值出現(xiàn)在長跨邊的中柱?？缰辛旱牧憾藊向負(fù)彎矩較大，大于跨中最大正彎矩。由此可知，負(fù)彎矩較大將對邊梁的扭矩有一定影響。由前面的理論，它將會(huì)引起邊梁節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)。圖3.2扭矩T沿對角線反向?qū)ΨQ分布，在邊梁的中間節(jié)點(diǎn)處達(dá)到最大值74.9。

由公式（2-1～6），M0=76 kN·m； T0=121.5kN·m。φ1、φ2、φ3引起邊梁剛性扭矩的降低值分別為：T1≈10.50kN·m；T2≈5.28kN·m；T3≈37kN·m。T=T0-T1-T2-T3≈68.66 kN·m。

3 結(jié)論

計(jì)算得到扭矩值與模擬值比較，誤差8.3%。φ3即邊梁自身的扭轉(zhuǎn)變形引起的邊梁扭矩降低值比例最大，約占總降低值的70%左右，φ2即每跨邊梁兩端截面?zhèn)鬟f過來的扭矩引起的邊梁扭矩降低值比例最低。從案例驗(yàn)證來說，理論推導(dǎo)公式具有可行性，邊梁自身的相對扭轉(zhuǎn)變形成為影響邊梁扭矩值的主要因素。

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作者簡介：馮葉（1989-），女，主要從事：工業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。