挑战:
深梁由于其低长细比及相关复杂的承载机制,在结构工程中面临特殊挑战。荷载传递主要通过混凝土中的压杆体系和钢筋中的拉杆来实现。
为传递来自上部两层楼的荷载,需设计一根跨度为 16 m 的深梁。结构分析采用 IDEA StatiCa Detail 软件进行。
随着设计推进,深梁中需增设额外开洞。为研究该梁在 D 区 方面的承载性能,采用有限单元法(FEM)或基于有限元的应力场分析方法(CSFM(协调应力场法))进行了承载能力分析,该分析基于非线性材料行为。
在考虑现有钢筋的情况下,进行了非线性计算。
正常使用极限状态下的混凝土应力:
有限元计算结果表明,对于 100 mm 开洞,正常使用极限状态下混凝土应力出现局部超限。由于这些属于局部应力峰值,且周边区域存在足够的承载余量,应力可通过混凝土塑化进行重分布。此外,周边区域有足够的钢筋。
结论:
使用 IDEA StatiCa 进行的 CSFM(协调应力场法)分析表明,现有钢筋能够确保荷载在新开洞处得到合理分布。
