鋼管束結(jié)構(gòu)中混凝土樓板開裂分析

錢匡亮，程鵬允，張利鋒，錢曉倩

(浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院，浙江杭州 310058)

0 引 言

隨著住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，鋼管束結(jié)構(gòu)體系作為一種新型工業(yè)化住宅結(jié)構(gòu)體系應(yīng)運(yùn)而生[1]。該結(jié)構(gòu)體系結(jié)合了剪力墻結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，不僅可以隨建筑功能要求靈活布置墻體，而且工業(yè)化程度高、施工迅速[2]。此外，鋼管束結(jié)構(gòu)還具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、抗震性好、結(jié)構(gòu)自重輕和造價(jià)經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有住宅建筑體系有所突破[3]。鋼管束結(jié)構(gòu)采用鋼管混凝土束剪力墻、鋼管混凝土柱和H型鋼梁,在樓蓋方面，可采用現(xiàn)澆混凝土樓板和裝配整體式樓板，本文擬研究鋼管束結(jié)構(gòu)中的現(xiàn)澆混凝土樓板。目前已有多個(gè)項(xiàng)目使用了鋼管束混凝土體系和現(xiàn)澆混凝土樓板體系，出現(xiàn)了一些樓板開裂問題，以往的研究多關(guān)注于混凝土結(jié)構(gòu)中現(xiàn)澆樓板的開裂問題，對(duì)鋼管束結(jié)構(gòu)的混凝土樓板開裂問題尚未研究。因此，開展相關(guān)研究具有一定意義。

在鋼管束結(jié)構(gòu)有限元數(shù)值模擬方面，葛繼平等[4]對(duì)軸壓方鋼管混凝土柱的力學(xué)特性進(jìn)行研究，采用ANSYS進(jìn)行有限元分析，研究表明有限元計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果擬合較好，比理論計(jì)算更加接近試驗(yàn)結(jié)果。李兵等[5]采用ABAQUS對(duì)方鋼管再生混凝土短柱進(jìn)行有限元分析，并利用極限平衡法與擬合法推導(dǎo)軸壓承載力計(jì)算公式。肖南等[6]采用ANSYS對(duì)不同溫度和位移約束邊界條件的樓板進(jìn)行有限元分析，研究表明溫度應(yīng)力對(duì)裂縫的影響大于對(duì)樓板承載能力的影響。陳志華等[7]在試驗(yàn)研究鋼管混凝土束剪力墻往復(fù)荷載性能的基礎(chǔ)上，采用ABAQUS分析鋼管混凝土束剪力墻的力學(xué)性能，研究表明試驗(yàn)結(jié)果與有限元模型結(jié)果具有很高的一致性，鋼管混凝土束剪力墻的滯回曲線飽滿，具有良好的承載能力與抗震性能。

在現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫問題研究中，Weiss等[8]通過建立理論模型來預(yù)測(cè)受約束混凝土樓板的裂縫，并通過試驗(yàn)來探究混凝土減縮劑的功效。Zhong等[9]對(duì)樓板的腐蝕裂縫進(jìn)行研究，提出開裂混凝土樓板的剛度退化是由于內(nèi)部應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系軟化引起的，并提出采用剛度退化因子來模擬受裂縫影響的混凝土剛度變化。王凱[10]提出現(xiàn)澆混凝土樓板的裂縫主要由荷載作用、溫差收縮、地基不均勻沉降、材料因素等引起，其中因變形作用引起的裂縫占總數(shù)的85%以上。錢曉倩等[11]針對(duì)現(xiàn)澆混凝土梁、板在拆除模板后出現(xiàn)不同程度裂縫的問題，深入分析早期收縮裂縫的形成機(jī)理，并提出早期收縮裂縫控制理念。李鳳偉等[12]提出了大跨鋼梁組合桁架混凝土樓板的裂縫由鋼梁的撓度變形、桁架的受力特點(diǎn)、臨時(shí)支撐拆除的應(yīng)力釋放、混凝土結(jié)構(gòu)收縮變形及環(huán)境影響等因素產(chǎn)生。曹建軍[13]針對(duì)商品混凝土現(xiàn)澆板裂縫產(chǎn)生的規(guī)律，指出了產(chǎn)生裂縫的主要原因，并提出了相應(yīng)預(yù)防與控制措施。

本文通過研究鋼管束結(jié)構(gòu)體系的相關(guān)建模技術(shù)，建立了包含鋼管混凝土束剪力墻、H型鋼梁、混凝土樓板和鋼管混凝土柱的鋼管束結(jié)構(gòu)體系有限元模型，揭示了在正常使用階段和施工階段混凝土樓板的力學(xué)行為。將有限元計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)樓板裂縫分布情況進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，對(duì)實(shí)際最不利應(yīng)力狀態(tài)下的樓板進(jìn)行配筋驗(yàn)算。

1 工程概述

某工程為高層住宅建筑，地下1層，地上22層，結(jié)構(gòu)屋頂標(biāo)高為70.43 m，建筑高度75.48 m，為鋼管束結(jié)構(gòu)體系。該樓為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)平面布置見圖1，鋼梁、鋼管混凝土束剪力墻和鋼管混凝土柱的構(gòu)件編號(hào)及位置見圖2。根據(jù)結(jié)構(gòu)施工圖紙，標(biāo)準(zhǔn)層鋼管混凝土束剪力墻與鋼管混凝土柱均采用Q345B鋼材，混凝土樓板采用C30混凝土，H型鋼梁采用Q345B鋼材。

該工程豎向承重體系采用了鋼管混凝土束剪力墻與鋼管混凝土柱，樓板則采用了鋼梁-混凝土樓板形成的組合樓板。組合樓板與傳統(tǒng)混凝土樓板相比，主要力學(xué)特征表現(xiàn)為：①與鋼梁連接的混凝土樓板在澆筑完成后會(huì)產(chǎn)生收縮，需保證兩者之間的可靠連接和協(xié)同作用；②鋼梁的抗扭剛度弱于混凝土梁；③鋼梁與混凝土樓板連接剛度較傳統(tǒng)混凝土梁板弱；④傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)中梁板整體現(xiàn)澆，可視為整體，鋼管混凝土束剪力墻結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆混凝土板與鋼梁通過抗剪栓釘進(jìn)行連接，協(xié)同工作能力相對(duì)較弱。

2 鋼管束結(jié)構(gòu)有限元建模方法

常用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件PKPM的計(jì)算難以準(zhǔn)確反映鋼和混凝土協(xié)同作用，無法進(jìn)行精細(xì)化分析，難以準(zhǔn)確反映鋼梁和鋼管混凝土束剪力墻等構(gòu)件之間的焊接連接。采用外包鋼板組合墻代替鋼管混凝土束剪力墻則忽視了內(nèi)隔鋼板對(duì)剪力墻性能的影響。

本文建立的三維精細(xì)有限元分析模型可以有效模擬鋼管混凝土束剪力墻、鋼管混凝土柱、組合樓板以及各連接節(jié)點(diǎn)的細(xì)部構(gòu)造。

2.1 鋼梁和混凝土樓板協(xié)同作用有限元建模方法

鋼梁和混凝土樓板協(xié)同作用有限元建模方法的基本假定是H型鋼與混凝土間黏結(jié)良好，兩者無相對(duì)滑移。采用三維模型進(jìn)行有限元分析，現(xiàn)澆混凝土樓板和H型鋼梁的上、下翼緣以及腹板采用Shell63單元[14-15]，并使用Shell63單元的節(jié)點(diǎn)偏置技術(shù)。在建模過程中，獨(dú)立創(chuàng)建H型鋼梁的上、下翼緣以及腹板和混凝土板所在面，上、下翼緣與腹板的連接采用有限元技術(shù)中的布爾運(yùn)算，使兩者具有共同的邊界，進(jìn)而模擬焊縫。混凝土樓板和H型鋼在生成有限元模型后，采用消除重合節(jié)點(diǎn)技術(shù)使得兩者可以協(xié)同作用。

2.2 鋼管混凝土束剪力墻有限元建模方法

鋼管混凝土束剪力墻由多個(gè)鋼管單元依次連接構(gòu)成，內(nèi)澆混凝土。圖3為典型的鋼管混凝土束剪力墻橫截面，其中t為鋼板厚度。鋼管混凝土束剪力墻的混凝土和鋼管分別采用8節(jié)點(diǎn)6面體單元Solid65，Solid45[16]。為了方便準(zhǔn)確建模，利用參數(shù)循環(huán)取值技術(shù)創(chuàng)建了鋼管單元，并運(yùn)用布爾運(yùn)算體切割技術(shù)創(chuàng)建出鋼板與混凝土的共同邊界，以達(dá)到兩者協(xié)同發(fā)揮作用的目的。

2.3 鋼管混凝土柱的有限元建模方法

鋼管混凝土柱采用一維幾何模型進(jìn)行有限元分析。截面采用三維線性有限應(yīng)變梁?jiǎn)卧狟eam189[17]，該單元基于鐵木辛柯梁理論，可分析剪切變形的影響，并且支持定義多種材料組成的截面，進(jìn)而模擬鋼管混凝土柱截面。

2.4 鋼管束結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接的有限元建模方法

對(duì)于同類構(gòu)件之間的連接，H型鋼梁之間的主次梁連接均視為剛性連接，即可以完全傳遞彎矩。由于H型鋼在幾何上是多個(gè)面，在連接處必須使2個(gè)H型鋼具有共同的邊界，采用布爾運(yùn)算技術(shù)使梁高相等的梁滿足上述條件，進(jìn)而可以產(chǎn)生共同的受力節(jié)點(diǎn)。對(duì)于梁高不相等的H型鋼梁，對(duì)梁高較高的H型鋼，在梁高較小的梁底標(biāo)高處使用工作平面切分技術(shù)切割H型鋼，使梁高較大的H型鋼變?yōu)閮刹糠?，一部分成為T型鋼與另一H型鋼按等高梁的方式連接，另一部分不發(fā)生連接。

不同構(gòu)件之間的連接包括H型鋼梁與混凝土樓板的連接、H型鋼梁與鋼管混凝土束剪力墻的連接、H型鋼梁與鋼管混凝土柱的連接、混凝土樓板與鋼管混凝土束剪力墻的連接。第1種連接在鋼梁和混凝土樓板協(xié)同作用有限元建模方法中已有提及，此處僅討論其余的連接形式。這幾種連接都遵守以下假設(shè)：連接處的2種構(gòu)件均屬于剛接，即認(rèn)為兩者協(xié)同作用，各點(diǎn)位移、應(yīng)變相同。

H型鋼梁與鋼管混凝土束剪力墻的連接在有限元模型中體現(xiàn)為殼和體的連接。對(duì)于單節(jié)點(diǎn)而言，其連接可認(rèn)為是鉸接。H型鋼梁建模時(shí)為殼面，當(dāng)3個(gè)殼面都與同一個(gè)體面相連時(shí)，可認(rèn)為是剛接，這也與實(shí)際模型中的焊接形式比較接近。

H型鋼梁與鋼管混凝土柱的連接在有限元模型中體現(xiàn)為梁和殼的連接。梁?jiǎn)卧c板殼單元有5個(gè)自由度物理意義相同，因此當(dāng)單元間具有公共節(jié)點(diǎn)時(shí)是一種除ROTz自由度外的剛性連接[18]。當(dāng)采用多個(gè)公共節(jié)點(diǎn)時(shí)，H型鋼與鋼管混凝土柱就可視為剛接，從而可以利用工作平面線切割技術(shù)及對(duì)兩者控制相同大小的網(wǎng)格來創(chuàng)建公共節(jié)點(diǎn)。

混凝土樓板與鋼管混凝土束剪力墻的連接在有限元模型中體現(xiàn)為殼和體的連接。板與墻剛性連接的實(shí)現(xiàn)要通過約束方程手段，以體單元節(jié)點(diǎn)為主節(jié)點(diǎn)，以殼單元節(jié)點(diǎn)為從節(jié)點(diǎn)，考慮主節(jié)點(diǎn)自由度與從節(jié)點(diǎn)自由度建立約束方程形成剛性連接[19]。

3 鋼管束結(jié)構(gòu)體系中現(xiàn)澆樓板有限元計(jì)算分析

3.1 建模信息

由于實(shí)際工程標(biāo)準(zhǔn)層每層都出現(xiàn)了位置相同的裂縫，表明裂縫的產(chǎn)生與結(jié)構(gòu)平面布置有關(guān)，而與樓層高低關(guān)系較小。選取標(biāo)準(zhǔn)層15層作為研究樓層。建立2層有限元模型，其中第1層為研究層，第2層為邊界層，以便更真實(shí)模擬上部樓層對(duì)標(biāo)準(zhǔn)層15層的影響。由于標(biāo)準(zhǔn)層的結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的，建立半邊模型，在對(duì)稱軸處對(duì)有限元模型施加對(duì)稱約束，分析模型完全根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)施工圖紙建立?？紤]樓梯具有剛度，建模時(shí)將樓梯間等效為120 mm厚的樓板。模型材料設(shè)定為：混凝土彈性模量為3×1010Pa，密度為2 400 kg·m-3，泊松比為0.167，線膨脹系數(shù)αc為(8～12)×10-6℃-1；鋼材的彈性模量為2.06×1011Pa，密度為7 900 kg·m-3，泊松比為0.3，線膨脹系數(shù)αs為(8～12)×10-6℃-1。模型邊界條件設(shè)為：鋼管混凝土柱和鋼管束混凝土組合剪力墻的底端分別固支，柱頂和剪力墻頂分別作用PKPM計(jì)算模型標(biāo)準(zhǔn)層17層的柱底軸力和剪力墻底軸力。

根據(jù)結(jié)構(gòu)施工圖紙建立鋼管束結(jié)構(gòu)體系有限元模型，如圖4所示。有限元計(jì)算分析采用靜力分析和線彈性分析，打開大變形，荷載最小子步數(shù)為200，并打開應(yīng)力剛化。

3.2 正常使用階段有限元分析

正常使用階段的荷載組合為恒載標(biāo)準(zhǔn)值+活載標(biāo)準(zhǔn)值。模型荷載考慮自重，梁間荷載為填充墻線荷載，樓面荷載包括均布恒載、活載，恒載取值參照實(shí)際樓面，活載取值按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求，具體取值如圖5，6所示。重力荷載通過施加沿z方向的重力加速度g(g=9.8 m·s-2)實(shí)現(xiàn)，靜力加載過程通過面荷載加載實(shí)現(xiàn)。

混凝土樓板x，y向應(yīng)力云圖如圖7～10所示?；炷翗前宓膞向最大應(yīng)力為16.8 MPa，y向最大應(yīng)力為22.2 MPa。樓板面x向應(yīng)力較大部位為鋼管混凝土束剪力墻與樓板連接處、鋼管混凝土柱處、7軸的KL12處以及8軸的KL7處；樓板底x向應(yīng)力較大部位為A-D軸與1-3軸圍成的樓板中央部位、A-C軸與3-5軸圍成的樓板中央部位。樓板面y向應(yīng)力較大部位為GSQ1，GSQ2以及KL2處，F(xiàn)軸和G軸的GZ2以及GZ3處，C軸的GZ1，GZ4，GSQ3A處以及KL1，KL6處，A軸的GZ5，GZ6，GZ2處以及KL3處；樓板底y向應(yīng)力較大部位為A-C軸與5-8軸圍成的樓板中央部位、A-D軸與1-3軸圍成的樓板中央部位。7-9軸與E-H軸圍成的樓板板底應(yīng)力也較大，但由于是樓梯間的樓板，此處不作分析。

3.3 施工階段有限元分析

正常使用階段的有限元分析按設(shè)計(jì)要求考慮了樓面恒載、活載和墻荷載，但現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)裂縫的階段是樓板澆注完成，尚未施加除樓板自重外的樓面恒載、活載和墻荷載。因此，將著重進(jìn)行施工階段(主體結(jié)構(gòu)完成后)的有限元分析，此階段荷載主要考慮樓板的自重，同時(shí)考慮混凝土收縮和溫度變化對(duì)樓板應(yīng)力的影響。

收縮應(yīng)變?chǔ)拧渫ㄟ^對(duì)樓板施加溫度體荷載來實(shí)現(xiàn)[20]，溫度變化值Δt=ε′/α，根據(jù)材料線膨脹系數(shù)α來計(jì)算。

本工程所在城市的晝夜溫差最大可達(dá)20 ℃，根據(jù)詹樹林等[21]的研究，混凝土在敞開養(yǎng)護(hù)下的24 h收縮應(yīng)變可達(dá)500×10-6以上。因此，建立15個(gè)荷載工況組合(標(biāo)準(zhǔn)值)，分別為：

(1)LC 1：樓板自重荷載作用。

(2)LC 2：溫度降低20 ℃。

(3)LC 3：混凝土發(fā)生500×10-6收縮應(yīng)變。

(4)LC 4：混凝土發(fā)生600×10-6收縮應(yīng)變。

(5)LC 5：混凝土發(fā)生700×10-6收縮應(yīng)變。

(6)LC 6：混凝土發(fā)生800×10-6收縮應(yīng)變。

(7)LC 7：LC 1+ LC 2+ LC 3。

(8)LC 8：LC 1+ LC 2+ LC 4。

(9)LC 9：LC 1+ LC 2+ LC 5。

(10)LC 10：LC 1+ LC 2+ LC 6。

(11)LC 11：LC 1+ LC 3。

(12)LC 12：LC 1+ LC 4。

(13)LC 13：LC 1+ LC 5。

(14)LC 14：LC 1+ LC 6。

(15)LC 15：LC 2+ LC 6。

由圖11可知，樓板在重力荷載作用時(shí)，樓板底最大拉應(yīng)力為2.1 MPa，主要分布在幾個(gè)鋼管混凝土束剪力墻附近。鋼梁上的樓板底拉應(yīng)力也較大，為0.9 MPa。樓板底內(nèi)部拉應(yīng)力較小，為0.3 MPa。

由圖12可知，在溫度下降20 ℃時(shí)，樓板底最大拉應(yīng)力為13.6 MPa，主要分布在幾個(gè)鋼管混凝土束剪力墻附近。樓板底在鋼梁處的拉應(yīng)力較大，為11.7 MPa，越遠(yuǎn)離鋼梁，樓板底的拉應(yīng)力越小。樓板底內(nèi)部拉應(yīng)力較小，樓板底在鋼管混凝土柱附近的拉應(yīng)力最小，幾乎為0。荷載工況組合LC 3～15作用下的樓板底第一主拉應(yīng)力云圖與LC 2作用下的樓板底第一主拉應(yīng)力云圖十分相似，具體數(shù)據(jù)如表1所示。

C30混凝土的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值ftk=2.01 MPa[22]，由應(yīng)力云圖和表1可知，所有荷載工況組合下均有樓板底的第一主拉應(yīng)力σ1>ftk。從荷載工況組合LC 10下整塊樓板底的應(yīng)力云圖(圖13)，可以看出，在這種荷載工況組合下，樓板底已經(jīng)開裂。

3.4 與實(shí)際工程樓板裂縫分布情況對(duì)比

從前文結(jié)果分析可知，考慮樓板自重荷載作用，

表1 各荷載工況組合下樓板底第一主應(yīng)力Tab.1 The First Principal Stress of Bottom of Floor Under Combination of Various Load Conditions

在荷載工況組合LC 10作用下，樓板底的主拉應(yīng)力最大。在荷載工況組合LC 10下樓板底沿x，y向的應(yīng)力云圖如圖14，15所示。現(xiàn)場(chǎng)的樓板底裂縫分布情況如圖16所示。A區(qū)格位置如圖17所示。

將現(xiàn)場(chǎng)裂縫分布情況與施工階段的荷載工況組合LC 10下的有限元x，y向應(yīng)力云圖相比較，可以發(fā)現(xiàn)應(yīng)力分布與裂縫分布情況較為一致。有限元結(jié)果顯示x向應(yīng)力分布相對(duì)均勻，但是都超過了混凝土的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，因此混凝土開裂可能出現(xiàn)在約束相對(duì)較小的地方，如跨中區(qū)域。y向的裂縫(由x向應(yīng)力產(chǎn)生)基本上出現(xiàn)在跨中。y向應(yīng)力有限元計(jì)算結(jié)果和裂縫的分布更為吻合。由圖15可見，y向應(yīng)力在A區(qū)格和樓兩側(cè)的樓板底最大?，F(xiàn)場(chǎng)勘察正是該區(qū)域的x向裂縫比較明顯(y向應(yīng)力產(chǎn)生x向的裂縫)。南側(cè)幾塊大板出現(xiàn)的x向裂縫也可以用應(yīng)力云圖解釋。此區(qū)域雖然應(yīng)力較A區(qū)格和樓兩側(cè)小，但是都超過了混凝土C30的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值2.01 MPa，容易在約束相對(duì)較小的地方產(chǎn)生裂縫，因此該區(qū)域裂縫都產(chǎn)生在跨中。此外，南側(cè)幾塊大板在正常使用階段下存在出現(xiàn)較大裂縫的風(fēng)險(xiǎn)。正常使用階段的有限元計(jì)算結(jié)果顯示樓板底出現(xiàn)的薄弱區(qū)就出現(xiàn)在這幾塊大板的跨中，而無論是實(shí)際工程還是有限元模擬都表明這些大板在施工階段就已經(jīng)出現(xiàn)了裂縫，這無疑進(jìn)一步提升了樓板進(jìn)入后續(xù)正常使用階段的開裂風(fēng)險(xiǎn)。

4 實(shí)際最不利應(yīng)力狀態(tài)下配筋驗(yàn)算

在荷載工況組合LC 10中消除樓板自重的影響，即荷載工況組合LC 15的情況，荷載工況組合LC 15作用下x，y向的應(yīng)力云圖見圖18，19。樓板在設(shè)計(jì)荷載作用下的彎矩圖見圖20。

A區(qū)格在軸向拉力和彎矩共同作用下的配筋按照小偏心受拉構(gòu)件進(jìn)行計(jì)算[22]。

對(duì)于x向配筋，取b=1 m寬板帶，板厚h=0.12 m。查詢有限元結(jié)果，A區(qū)格的x向應(yīng)力σx=1.7×106Pa。查詢樓板彎矩圖，A區(qū)格x向彎矩Mx=1.7 kN·m。聯(lián)立以下四式

Nx=σxhb

由以上計(jì)算可知，按照傳統(tǒng)PKPM設(shè)計(jì)軟件得出的鋼管束結(jié)構(gòu)樓板在局部存在較為嚴(yán)重的配筋不足問題，從而導(dǎo)致施工階段出現(xiàn)樓板裂縫，這種現(xiàn)象十分值得關(guān)注。

5 結(jié) 語(yǔ)

(1)使用ANSYS建立包含鋼管混凝土束剪力墻、鋼柱、鋼梁、混凝土樓板及各構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)的鋼管束結(jié)構(gòu)有限元模型，主要采用布爾運(yùn)算創(chuàng)造共同的邊界，采用消除重合節(jié)點(diǎn)技術(shù)使之協(xié)同作用。該有限元模型能夠很好地反映樓板的力學(xué)特征，分析獲得的應(yīng)力云圖與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查裂縫開展情況吻合較好。

(2)在正常使用階段，根據(jù)有限元計(jì)算分析結(jié)果可知，樓板x，y向最大應(yīng)力值均大于C30等級(jí)混凝土的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值2.01 MPa。樓板板面x，y向應(yīng)力大的地方集中在橫向、縱向承重構(gòu)件附近，樓板板底雙向應(yīng)力在跨中位置比較大。在施工階段，在樓板自重、混凝土收縮及溫度影響的作用下，考慮最不利荷載工況組合，根據(jù)有限元計(jì)算分析結(jié)果可知，樓板底拉應(yīng)力最大的區(qū)域出現(xiàn)在鋼管混凝土束剪力墻附近，與現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)出現(xiàn)的樓板板底裂縫相一致。這是由于鋼管混凝土束剪力墻的強(qiáng)約束作用會(huì)產(chǎn)生較大拉應(yīng)力，由材料力學(xué)的圣維南原理，遠(yuǎn)離強(qiáng)約束，拉應(yīng)力逐漸減小。

(3)考慮實(shí)際最不利應(yīng)力狀態(tài)，目前按照傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)的混凝土樓板配筋量在局部不能滿足承載力要求，樓板將會(huì)產(chǎn)生裂縫。建議在鋼管混凝土束剪力墻周邊樓板或靠近鋼管混凝土柱的樓板增加配筋用量。