预制轻钢轻混凝土外墙板受弯性能试验研究

预制轻钢轻混凝土外墙板是以轻钢龙骨为骨架,骨架一侧设置硅酸钙板,内部填充聚苯颗粒混凝土的预制轻质墙板。为研究墙板受弯性能,对硅钙板位置、轻混凝土强度、轻钢龙骨规格、龙骨腹板开孔、横龙骨间距等影响因素进行对比试验。研究表明:在面外荷载作用下,由于轻混凝土对轻钢的约束作用,预制轻钢轻混凝土墙板总体表现为轻钢龙骨受拉屈服破坏;墙板的抗弯承载力随着轻混凝土强度提高而增大;墙板一侧的硅酸钙板作为受拉面时,墙板的受弯承载力大于其作为受压面时墙板的受弯承载力;轻钢龙骨腹板开孔降低了墙板的受弯承载力;轻钢横龙骨对墙板承重受力性能影响不大。     

轻钢龙骨预制防火楼板受弯性能分析

以轻钢龙骨预制防火楼板为研究对象,进行两个试件的受弯试验研究.然后运用有限元软件ABAQUS对试件进行模拟分析,并将其与试验结果进行对照,二者吻合良好,验证了有限元模型的合理性.进而考虑龙骨布置方式、龙骨间距、石膏抗压强度、有无横撑及龙骨嵌入石膏板深度这5个因素,进行轻钢龙骨预制防火楼板的受弯性能数值分析,研究各因素对楼板受弯性能的影响规律.结果表明:减小轻钢龙骨间距或减小龙骨嵌入深度均可提高楼板的抗弯刚度和承载力,且提升趋势呈线性变化,而增大石膏抗压强度仅提高楼板承载力,但提高效果最为显著;龙骨对称布置时楼板横向位移最小,增加横向龙骨或增加轻钢龙骨嵌入石膏板深度均可有效减少纵向龙骨的横向位移.     

不同箱体形式混凝土密肋空心楼盖受力性能试验

为研究箱体形式对混凝土密肋空心楼盖受力性能的影响,设计制作了1块全现浇空心楼盖板带试件、1块明箱空心楼盖板带试件、1块暗箱空心楼盖板带试件,对3个试件进行静力试验,得到了各试件的破坏形态、荷载 钢筋应变曲线、荷载 混凝土应变曲线、荷载 跨中位移曲线,并对各试件开裂弯矩、极限弯矩进行对比分析。结果表明:预制混凝土箱体与现浇肋梁协同受力性能良好,全现浇板带试件与装配整体式板带试件刚度基本一致;由于现浇肋梁与预制混凝土箱体新旧混凝土结合面相对薄弱,以及板底钢筋不连续,明箱、暗箱空心楼盖板带的开裂弯矩和极限弯矩均低于全现浇空心楼盖板带;各试件开裂弯矩和极限弯矩的计算值与试验值吻合较好。     

设置方钢管连接件的泡沫混凝土轻钢龙骨复合墙体受力性能试验研究

为达到节约钢材和满足节能建筑保温要求的双重目的,提出一种设置方钢管连接件的泡沫混凝土轻钢龙骨复合墙体。墙体采用蒙皮板作为永久模板,轻钢龙骨为骨架,现浇不同密度(300、400kg/m³)的泡沫混凝土后成型。分别对采用钢网片蒙皮板的轻钢龙骨蒙皮板复合墙体以及带有方钢管连接件的泡沫混凝土轻钢龙骨复合墙体进行单调加载试验,对带有方钢管连接件的泡沫混凝土轻钢龙骨复合墙体进行低周反复加载试验。研究结果表明:相较于高强度水泥压力板,钢网片作为蒙皮板能够有效提高墙体的受剪承载力和延性;泡沫混凝土能够改善轻钢龙骨蒙皮板复合墙体的延性,并且可以将墙体的受剪承载力提高50%左右;泡沫混凝土密度在300~400kg/m³范围内增大,墙体的受剪承载力与延性均显著提高,承载力退化变慢,耗能能力增强,抗震性能提高。提出了保温和承重双控理念,可根据墙厚和受剪承载力要求选取不同的泡沫混凝土密度。     

低周往复荷载作用下轻钢龙骨泡沫混凝土组合墙体性能试验研究

通过对2.8 m×2.4 m(高×宽)轻钢龙骨泡沫混凝土组合墙体足尺试件进行低周往复加载试验,分析试件受力过程和破坏模式,对墙体延性和承载力进行研究,确定墙体屈服荷载、最大荷载、破坏荷载、侧移刚度等强度和刚度性能指标,并与两侧挂板的轻钢龙骨墙体进行对比分析。研究结果表明:组合墙体屈服始于墙体下导轨的抗拔件位置,最终破坏是由于墙体立柱与下导轨焊缝被拉断或下导轨焊缝附近金属撕裂破坏;泡沫混凝土的存在显著提高了轻钢龙骨墙体的抗剪承载力;与两侧挂板的轻钢龙骨墙体相比,轻钢龙骨泡沫混凝土组合墙体的抗侧移刚度和抗剪承载力都优势明显,并具有良好的延性。     

CFRP及TRM加固受火后预应力空心板受力性能试验研究

将受IS0-834标准火灾1 h后的预制混凝土空心楼板分别采用粘贴1层和2层CFRP和喷涂2层TRM不同方法进行加固,通过对加固后的空心楼板进行静力加载试验,考察不同方法加固后板的开裂荷载、破坏荷载、破坏形态、裂缝开展和变形发展,以及通过比较各试件截面内不同材料应力变化情况,研究这两种方法对受火灾后的预制混凝土空心楼板的加固效果。结果表明,采用CFRP和TRM加固对受火后空心楼板的极限承载力和刚度均有较大幅度提升。相比之下,CFRP加固方法对承载力提高更为明显,而TRM加固方法对提高构件刚度和变形能力更明显。     

Theoretical and experimental research on flexural behavior of concrete-filled steel tubes with inner stiffening

通过求解纯弯作用下内配钢管、钢筋、工字型钢的钢管混凝土构件极限状态下平衡方程,得到了内配加劲件钢管混凝土构件的受弯承载力理论计算式。设计3组9根内配加劲件钢管混凝土试件进行纯弯试验,得到构件的受弯承载力及其弯矩-跨中挠度曲线、弯矩-跨中应变关系曲线、弯矩-曲率曲线,曲线可分为3个阶段,对应构件的弹性阶段、弹塑性阶段以及应力强化阶段,内配加劲件钢管混凝土纯弯过程中具有较好的延性;将受弯承载力理论值与试验值进行对比,平均比值为0.9199,平均相对误差为8%,表明理论公式较为准确,理论值皆小于试验值,说明理论公式较保守。以内配钢管为例,建立内配钢管的钢管混凝土在纯弯作用下的有限元模型,通过改变内配钢管的厚度和强度,可知内配钢管的钢管混凝土受弯承载力随着内配钢管的厚度和强度增大而增大。     

轻钢桁架混凝土楼板试验研究

轻钢桁架混凝土楼板是轻钢轻混凝土结构体系配套的一种采用免拆模板的新型单向密肋楼板,该楼板由轻钢桁架和普通混凝土组成。本文通过轻钢桁架混凝土楼板受弯承载力试验,结合型钢混凝土和钢筋混凝土受弯构件工作原理,研究了其受弯承载力、裂缝宽度及短期抗弯刚度的计算方法。结果表明该楼板各工作阶段与钢筋混凝土受弯构件类似,受弯承载力与截面高度、受拉钢材面积基本成线性关系,抗弯刚度与受拉钢材面积基本成线性关系,与截面高度成二次方关系。     

内配加劲件钢管混凝土构件受弯性能理论与试验研究

通过求解纯弯作用下内配钢管、钢筋、工字型钢的钢管混凝土构件极限状态下平衡方程,得到了内配加劲件钢管混凝土构件的受弯承载力理论计算式。设计3组9根内配加劲件钢管混凝土试件进行纯弯试验,得到构件的受弯承载力及其弯矩-跨中挠度曲线、弯矩-跨中应变关系曲线、弯矩-曲率曲线,曲线可分为3个阶段,对应构件的弹性阶段、弹塑性阶段以及应力强化阶段,内配加劲件钢管混凝土纯弯过程中具有较好的延性;将受弯承载力理论值与试验值进行对比,平均比值为0.919 9,平均相对误差为8%,表明理论公式较为准确,理论值皆小于试验值,说明理论公式较保守。以内配钢管为例,建立内配钢管的钢管混凝土在纯弯作用下的有限元模型,通过改变内配钢管的厚度和强度,可知内配钢管的钢管混凝土受弯承载力随着内配钢管的厚度和强度增大而增大。     

轻钢龙骨注浆式复合墙板的抗弯性能研究

通过对2榀足尺轻钢龙骨填充玻化微珠泡沫混凝土复合墙板进行均布荷载作用下的抗弯性能试验,分析了开洞对轻钢龙骨注浆式复合墙板的荷载-挠度曲线和破坏模式的影响。利用有限元软件Abaqus建立了轻钢龙骨注浆式复合墙板的抗弯计算模型,考虑了材料本构关系模型和复杂接触模型,进行了结构非线性全过程受力分析,并将有限元分析结果与试验结果进行了验证。同时考察了影响轻钢龙骨注浆式复合墙板抗弯性能的主要参数。结果表明:开洞对轻钢龙骨注浆式复合墙板承载力有一定削弱,由于对洞口两侧的竖龙骨进行加密处理,能够有效保证开洞墙板承载力。随着钢材屈服强度和面板厚度的增加,复合墙板的抗弯承载力得到提高。     

压型钢板-轻骨料混凝土组合楼板受弯承载力试验研究

通过对8块压型钢板-轻骨料混凝土组合楼板进行两点对称集中加载的静力试验,考察了组合楼板的破坏特征、变形性能及受力性能。研究结果表明,对于在压型钢板表面布置抗剪钢筋以及在压型钢板端部设置栓钉的组合楼板,其承载力主要受弯曲破坏控制。在其他条件相同的情况下,抗剪钢筋间距对受弯极限承载力影响不大。根据塑性设计理论,提出了组合楼板截面应力分布计算模型,建立了压型钢板-轻骨料混凝土组合楼板的受弯极限承载力计算公式,并验证了其适用性。     

PSRC梁底部预制构件受力性能试验研究

为研究PSRC梁底部预制构件施工阶段受力性能,以混凝土强度、型钢类型、剪跨比为研究参数,设计了6根预制梁试件,并对其进行了单调静力加载试验,研究其承载力、裂缝和变形发展规律,以及截面应变分布规律。结果表明,试件的裂缝发展规律与普通钢筋混凝土梁类似,且试件具有较好的延性。混凝土强度和型钢类型对试件的承载力影响很小。剪跨比是影响试件破坏形态和承载力的最主要因素,随着剪跨比的增大,各试件依次发生斜截面受剪破坏和正截面受弯破坏。     

预制带肋薄板混凝土叠合板件受力性能试验研究

为便于工业化生产及现场拼装,对预制薄板(预制预应力混凝土矩形肋薄板)进行规格设计.进行2种不同跨度的4块预制薄板的静载试验,重点研究预制薄板的极限承载力、刚度及抗裂性能,结果表明:预制薄板满足施工阶段承载力要求,可作为无支撑体系模板.进行2块单跨叠合板件和1块两跨连续叠合板件的静载试验,重点研究叠合板件的整体受力性能、...     

轻钢泡沫混凝土组合墙体轴心受压承载力计算研究

通过对5块轻钢泡沫混凝土组合墙体进行轴心受压承载力试验,分别对有无泡沫混凝土、有无拉条、自攻螺钉间距对立柱在竖向荷载作用下稳定承载力的影响进行了研究。试验发现:内部填充泡沫混凝土后,轻钢立柱不再发生整体弯曲屈曲,只发生局部屈曲;轻钢立柱的极限承载力与空心墙体相比可以提高75%;对于内部填充泡沫混凝土墙体,以螺钉间距300 mm为基准,螺钉间距400 mm的中间立柱极限承载力降低3.58%左右,螺钉间距200 mm的中间立柱极限承载力提高5.99%左右;拉条对承载力的提高不明显。参考GB 50018—2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》和美国《冷成型钢结构设计规范》,给出了不同参数下轻钢泡沫混凝土组合墙体在轴心受压条件下的计算长度建议值和竖向承载力计算式。     

板肋形式对预制带肋底板混凝土叠合板受弯性能的影响研究

为研究板肋形式对预制带肋底板混凝土叠合板受弯性能的影响,设计并制作2种不同板肋构造形式的预制带肋底板,即矩形肋底板与T形肋底板。对1块矩形肋底板叠合板、1块T形肋底板叠合板以及1块整浇板进行受弯性能静载对比试验,得到了其破坏形态、 荷载-跨中预应力筋应变曲线、荷载 跨中板顶面混凝土压应变曲线以及荷载 跨中挠度曲线,分析其破坏机理、变形特征以及裂缝分布规律。研究结果表明,3种不同板肋构造形式的试件在静力荷载作用下表现出相同的受力性能,增设板肋的叠合板能达到与整浇板相同的受弯能力。提出了预制带肋底板混凝土叠合板的开裂弯矩和极限弯矩计算式,计算值与试验值吻合较好。     

预制混凝土叠合楼板新型连接构造的力学性能研究

对四个采用不同连接构造装配制作的预制混凝土叠合板试件进行单调静力加载试验,研究试件的破坏形态、承载极限等力学性能,并进行有限元分析.结果表明:各试件均经历弹性阶段、弹塑性阶段及破坏阶段,属于延性破坏,试件承载力均达到设计预期,与现浇试件理论计算的承载力相当;所有试件的破坏位置均出现在连接区域之外的断面,并非在跨中位置,...     

外包内翻U形钢-混凝土组合梁与矩形钢管混凝土柱连接节点抗震性能试验研究

为研究外包内翻U形钢-混凝土组合梁与矩形钢管混凝土柱连接节点的抗震性能,进行了内隔板式、贯通隔板式、穿心式共3个节点试件的拟静力试验,考察了不同形式节点试件的破坏形态、承载力、变形能力、耗能能力、刚度退化等.试验结果表明:正弯矩作用下由于U形钢冷弯区发生撕裂破坏,导致各试件的正向承载力为全塑性理论计算值的60％-84％...     

轻钢泡沫混凝土组合墙体偏心受压承载力计算研究

通过对5块轻钢泡沫混凝土组合墙体偏心受压承载力试验,分别对有无泡沫混凝土、有无拉条、自攻螺钉间距对立柱在偏心荷载作用下稳定承载力进行了研究。通过试验发现:内部填充泡沫混凝土后,轻钢立柱不再发生整体弯曲屈曲,只发生局部屈曲,中间立柱的极限承载力比空心墙体的可以提高81%;对于内部填充泡沫混凝土的组合墙体,以螺钉间距300mm为基准,螺钉间距为400mm的中间立柱极限承载力降低3.88%左右,螺钉间距为200mm的中间立柱极限承载力提高6.91%左右;拉条对中间立柱极限承载力提高1.55%。参考《冷弯薄壁型钢结构技术规范》,给出了不同参数下轻钢泡沫混凝土组合墙体在偏心受压条件下的计算长度建议值和偏心受压承载力计算公式。     

预制混凝土管组合柱受剪性能试验研究

为研究预制混凝土管组合柱的受剪性能,完成了 12个预制混凝土管组合柱试件和3个预制混凝土空心管对比试件的受剪试验,分析了剪跨比、轴压比、配箍率和填充混凝土强度对各试件受剪承载力、变形性能以及破坏形态的影响.结果表明:各试件均出现剪压破坏模式,主斜裂缝夹角介于28°～41°之间;剪跨比和轴压比对预制混凝土管组合柱受剪性能...     

新型泡沫混凝土轻钢龙骨复合墙体抗侧刚度计算方法研究

为获得新型泡沫混凝土轻钢龙骨复合墙体的抗侧刚度实用计算式,分别对DD-1、DD-1(D-300)、DD-2(D-400)三片墙体进行单调加载,对DZ-1(D-300)、DZ-2(D-400)两片墙体进行低周反复加载。对钢网片蒙皮板进行等效拉、压杆简化,对泡沫混凝土进行等效压杆简化。采用位移法对抗侧刚度的计算式进行推导,然后利用DD-1的试验结果对钢网片蒙皮轻钢龙骨复合墙体的抗侧刚度计算式进行验证,利用DD-1(D-300)、DD-2(D-400)、DZ-1(D-300)、DZ-2(D-400)的试验结果得到泡沫混凝土等效压杆的刚度修正系数,进而得到新型复合墙体的抗侧刚度计算式。与试验实测值比较表明,该计算式计算结果与试验结果吻合较好。