预应力混凝土双T板结构性能检测试验与数值分析研究

为研究预应力混凝土双T板在实际工程中的受力变形情况,按照受弯预制构件结构性能检验的要求,进行了现场结构性能试验,得到了荷载-跨中挠度曲线。利用有限元分析软件ABAQUS模拟现场试验,探究了双T板变形发展的全过程。将有限元数值模拟得到的荷载-跨中挠度曲线与试验值进行比较,结果表明：有限元计算的荷载-跨中挠度曲线在弹性阶段与试验值基本吻合,该有限元模拟方法较可靠。在有限条件下,数值模拟的方法可以作为双T板结构性能检测的补充。     

预制预应力混凝土双T板受弯性能足尺试验研究

预应力混凝土双T板适用于大跨、重载结构,广泛应用于北美的装配式停车场结构中,近年来也逐渐在我国工程中得到应用。为全面掌握大跨度双T板在服役阶段的受力性能,结合国内首座装配式公交停车场项目,设计4块先张法预应力双T板足尺试件,跨度分别为11.980m和13.180m,并对其进行三分点单调加载试验,实测各试件从台座张拉锚固至加载前预应力筋有效预应力的变化,并结合我国GB 50010—2010和欧洲BS EN1992-1-1:2004进行了分析。对加载过程中试件的钢筋和混凝土应变、开裂荷载、裂缝发展、变形、正截面承载力等进行了研究。结果表明：预应力筋张拉锚固后实际预应力与设计值最大偏差达14%,应有可靠的措施保证有效预应力达到设计要求;我国GB 50010—2010对双T板最大裂缝宽度的计算值偏小,但对开裂弯矩、短期刚度和正截面承载力的预测较准确;各试件具有良好的变形能力,位移延性系数在3.27~5.04之间。     

装配式停车楼结构预应力混凝土双T板弯曲性能试验研究

多层装配式停车楼所需的大跨(18、24 m)楼板、屋盖采用预制预应力混凝土双T板拼装连接后形成。由于停车楼的坡道的停(行)车功能使楼盖、楼层存在平面大开洞,削弱了楼板平面刚度,为保证结构整体性和抵抗不同抗震设防水平的地震作用,双T板宜分为无铺装层和设置铺装层两种结构工艺。基于选择截面满足整体楼盖刚度的需求,满足楼盖与坡道停、行车安全性的截面承载力需求,以及构件正常使用条件下严格不出现裂缝的要求,设计制作了标志跨度分别为18、24 m的设置铺装层和无铺装层两类预制预应力混凝土双T板结构。以是否设置铺装层为基本因素,采用三分点集中加载方式模拟楼盖附加恒荷载和停、行车可变荷载,完成了4个足尺构件弯曲性能试验。获得了两种足尺构件裂缝开展、刚度和正截面承载力,结果表明,设置铺装面层的双T板延性较好。试验结果还表明所设计的双T板满足装配式停车楼的楼盖与坡道两类极限状态的要求,且试件的失效过程表现出了明显的挠曲变形和裂缝的充分发展等延性破坏特征。研究成果为装配式停车楼的楼盖设计和相关标准制定提供试验支撑。     

LC45轻骨料混凝土梁的力学特性

对比分析了同强度等级的普通混凝土及轻骨料混凝土矩形截面构件的应力应变特性和轻骨料混凝土预应力T梁受力特点。试验表明,对于非预应力混凝土配筋梁,LC45轻骨料混凝土构件的开裂荷载及破坏荷载分别高于C45普通混凝土构件;而预应力轻骨料混凝土试验梁的开裂荷载为规范计算值的1.6倍左右,并且在设计的荷载范围内,梁的荷载挠度曲线呈线性,梁在弹性工作状态中。     

预应力带肋叠合板力学性能试验研究

提出一种新型预制预应力带肋叠合板(简称预应力叠合板),适用于民用建筑装配式混凝土结构的楼板,为得到该预应力底板和预应力叠合板的荷载-挠度曲线、裂纹发展规律及破坏特征等力学性能,并为实际工程运用提供依据,采用均布加载方式进行试验研究。试验结果表明,预应力底板加载至施工荷载时,4. 5m板跨预应力底板跨中挠度为20. 50mm,满足施工要求,6. 4m板跨预应力底板跨中挠度为72. 13mm,需增设支撑;在正常使用荷载下,预应力叠合板跨中挠度小于规范限值,板底未开裂;在极限荷载作用下,新旧混凝土交界面结合良好,未出现裂缝、滑移等剪切破坏现象,预应力钢丝未发生滑移和脆断,有较大的安全储备。     

某预应力混凝土双T板结构性能试验研究

在详细介绍某厂生产的JSTB24-2型预应力混凝土双T板结构性能检测试验方法的基础上,对试验过程中遇到的问题和有关规范使用进行了探讨,并结合实际条件,采用分级加载的方法,测定了该预应力混凝土双T板的承载力,挠度,抗裂等指标,试验结果表明各指标满足相关规范要求,从而为批量生产提供了可靠依据,为预应力混凝土双T板的检测提供指导性建议。     

预应力钢纤维混凝土板弯曲试验研究

通过设计制作加载装置和位移传感器对三种不同钢纤维掺量(0、1%、2%)的预应力钢纤维混凝土板进行了弯曲试验研究,得到了弯曲过程中预应力钢纤维混凝土板跨中的荷载-挠度曲线,揭示了预应力钢纤维混凝土板的跨中挠度在弯曲加载过程中呈现三阶段变化,并且钢纤维的加入有助于提高板的弯曲韧性,通过等效截面法计算得出了不同钢纤维掺量板的抗弯强度.     

PK预应力混凝土双向叠合楼盖的试验研究

通过对 PK 预应力混凝土双向叠合楼盖的加载试验,研究了 PK 预应力混凝土叠合板的挠度、抗裂及双向受力性能,试验表明该叠合板具有良好的抗裂性能和整体性能,双向受力特征明显,可按整体双向板进行设计和计算;并根据试验数据分析了 PK 双向叠合板中荷载的传递规律,得出 PK 预应力混凝土双向叠合板的荷载传递规律基本满足现行规范要求。     

外部粘贴预应力碳纤维板加固T梁桥极限承载能力研究

对承载能力不满足要求的装配式混凝土T梁桥采用外部粘贴预应力碳纤维板进行加固,为得到加固后的装配式混凝土T梁桥的极限承载力,利用Midas有限元软件建立了外部粘贴预应力碳纤维板加固混凝土T梁桥空间有限元计算模型,进行了加固后装配式混凝土T梁桥极限承载力的全过程分析。研究结果表明:采用外部粘贴预应力碳纤维板对装配式混凝土T梁桥进行加固,可以充分发挥碳纤维板的高强特性,减小混凝土的应力,改善混凝土T梁的受力性能,延缓裂缝的产生;提高混凝土T梁的屈服荷载、极限荷载,使混凝土T梁的承载能力得到提高;增大T梁的刚度,使T梁的挠度明显减小,变形得到有效控制。     

等截面双T平板挠度计算方法及试验研究

现行预应力混凝土双T板分级加载挠度计算,因其截面惯性矩计算复杂导致计算困难,不利于建设工程现场使用,为此,通过简化双T板截面惯性矩计算公式,将其代入挠度计算公式中,并通过有限元分析方法和试验研究方法进行验证。以YTPb型双T平板为例,均布力作用下和集中力作用下的有限元分析结果与公式计算结果误差分别在0.46%～1.54%与0.69%～0.92%之间;现场试验挠度试验结果与公式计算结果误差在0.28%～2.56%之间,说明简化后的挠度计算程序结果与有限元分析结果和试验结果对比拟合较好。     

新型预应力刚接板梁足尺试验研究

研发一种新型预制装配式板梁结构——刚接板梁,并结合工程实际对22 m跨径刚接板梁进行足尺试验研究。试验采用大吨位千斤顶加载,测量试验梁跨中截面混凝土应变、下缘钢筋的应变及挠度数据。研究结果表明:刚接板梁抗裂性能较好,在正常使用状态下,上下缘混凝土均受压,梁具有良好的弹性性能,达到正常使用极限状态时安全储备较大;梁刚度较大,满足规范要求;刚接板梁达到承载力极限状态时,混凝土及钢筋应力未到设计值,有一定富余;荷载达到1.42倍承载力极限状态设计值时,梁未极限破坏,卸载后裂缝闭合。     

预应力CFRP筋SRC偏拉构件挠度试验研究

预应力CFRP筋SRC(型钢混凝土)构件是将CFRP筋作为预应力筋穿入型钢混凝土中形成的新型结构构件。将预应力张拉水平、偏心距、配钢量作为试验参数,对8根预应力CFRP筋型钢混凝土构件进行竖向拉伸试验研究,通过观测构件变形情况分析其最终破坏形态以及加载到屈服阶段时的挠度特性。结果表明：偏心距与预应力张拉水平是影响试件挠度特征的重要影响因素,而改变含钢率对试件屈服阶段的挠度特性影响不为明显。同时,对各试件最大挠度进行分析。利用结构力学中的刚度解析法与欧拉经典挠曲理论推导出预应力CFRP筋型钢混凝土构件在屈服荷载条件下最大挠度计算式,并将计算值与试验值进行比较,结果表明两者吻合较好。     

页岩陶粒混凝土预应力空心楼板的设计、研制及应用

自贡市建筑设计院于1978年至1981年对六米跨、大荷载预应力页岩陶粒混凝土空心板进行了设计、试制及研究,并成功地用于自贡物资综合大楼。此设计为页岩陶粒混凝土在大荷载承重构件使用上提供一先例。从工程实例的实际效果看,自贡页岩陶粒配制出的300号至400号轻混凝土性能良好,制作的承受大荷载的高强陶粒混凝土预应力空心板满足强度、刚度及抗裂度设计要求。400号陶粒混凝土空心板的试验实测指标均高于实际断面计算指标,并满足检验标准要求。与卵石混凝土同类型板比较,除受荷后挠度值较大外,其强度及抗裂安全系数均比卵     

二阶段受力作用下预应力混凝土钢管桁架叠合板受力性能试验研究

为研究“二阶段受力”对预应力混凝土钢管桁架叠合板整体受力性能的影响及该新型叠合板沿预应力方向的工作性能,进行了3组共6块预应力混凝土钢管桁架叠合板静力试验,通过对比得到不同受力状态叠合板的跨中挠度、开裂荷载、裂缝分布、预应力筋及混凝土的应变等.试验结果表明:预应力混凝土钢管桁架叠合板预制底板与叠合层混凝土协同工作性能良好,叠合板在加载过程中经历了弹性和弹塑性两个阶段,“二阶段受力”效应减小了叠合板开裂荷载,增大了最大裂缝宽度.经理论分析可知,叠合板弹性阶段刚度按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)计算值与实测值吻合较好且偏于安全,开裂后刚度按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)计算与实测值最为接近.     

曲线张拉技术对预应力混凝土双T板结构性能影响研究

曲线张拉技术能够有效的改善预应力混凝土双T板在制作和运输过程中出现的表面裂缝问题,但是该技术对于预应力双T板结构性能的影响有待于进一步研究。本文通过采用普通张拉技术和采用曲线张拉技术的JSTB24-2型预应力混凝土双T板结构性能检测对比试验,研究了曲线张拉技术对预应力混凝土双T板承载力、挠度以及抗裂等方面的影响,并进行了机理分析,研究结论可对预应力混凝土双T板的生产提供指导性建议。     

T形板肋对预制带肋底板混凝土叠合板弯曲疲劳性能的影响

为研究T形板肋对预制带肋底板混凝土叠合板弯曲疲劳性能的影响,对3块T形肋底板叠合板和1块整浇板进行弯曲疲劳性能对比试验,主要考察T形板肋与疲劳荷载幅值对试件疲劳破坏形态及疲劳损伤程度的影响,得到了在不同疲劳循环加载次数下的跨中动位移、混凝土应变、预应力筋应变、残余变形等,分析了在不同疲劳循环加载次数下的刚度退化情况、荷载应变分布规律、裂缝分布规律及剩余承载力等。研究结果表明,经历200万次疲劳循环加载后,T形肋底板叠合板无明显的刚度和强度退化,增设T形板肋的叠合板能达到与整浇板相同的弯曲疲劳性能;T形肋底板叠合板正截面弯曲疲劳强度计算可采用普通预应力混凝土受弯构件正截面疲劳应力验算的4个假定,最终以此建立了其正截面弯曲疲劳强度验算方法。     

石屑混凝土梁板抗弯承载力试验研究

通过石屑混凝土梁板与河砂混凝土梁板静载对比试验研究,探索了石屑混凝土构件受力性能及可靠性。试验结果表明,石屑混凝土梁板在最大试验荷载作用下,其应变、裂缝及挠度值均能满足设计和规范要求,结构安全。     

高温(火灾)对无粘结部分预应力混凝土梁抗弯性能的影响

对预加载的无粘结部分预应力混凝土梁的高温(火灾)性能进行了试验研究,受热温度分别为250,450和650℃,加载试验分别在高温下和冷却后进行。研究结果表明,高温将使无粘结部分预应力混凝土梁的预应力发生改变。在升温的初始阶段,预应力筋的预应力有少量增长,当温度达到一定水平时,预应力才开始下降;高温使得无粘结部分预应力混凝土梁刚度下降,但冷却会使无粘结部分预应力混凝土梁的挠度得到一定程度的恢复;随着温度的升高,无粘结部分预应力混凝土梁的极限预应力和极限挠度增量的变小,高温后加载的试验梁的极限应力增量和极限挠度增量比高温下加载的试验梁要大;随着温度的升高,无粘结部分预应力混凝土梁的开裂荷载和极限荷载呈下降趋势,但高温中梁的开裂荷载、极限荷载值均低于高温后的梁。     

预制预应力混凝土楼梯抗弯性能试验研究

通过沿跨度方向增加配置螺旋肋钢丝并施加预应力,提出预制预应力混凝土板式楼梯和梁式楼梯.对6块预制混凝土楼梯构件开展了静力加载试验,包括3块板式楼梯和3块梁式楼梯,得到其破坏特征、开裂荷载、挠度曲线及应变分布等.结果 表明:增加螺旋肋钢丝并施加预应力后,板式楼梯和梁式楼梯的抗裂性能均得到显著改善,其承载能力均提升25％以上;在适当减少普通钢筋用量后,板式楼梯和梁式楼梯的抗裂性能和承载能力也得以提升.与普通钢筋混凝土板式楼梯相比,预应力混凝土梁式楼梯实现降低自重25％以上.对比构件理论计算结果与试验结果得出,采用混规设计公式得到的预制预应力混凝土楼梯的开裂弯矩和极限弯矩计算值均小于试验值,误差在10％内,满足实际工程精度要求.     

静载法检测预应力混凝土拱形屋面板施工质量的试验研究

论述了预应力混凝土拱形屋面板的结构特点、受力原理及应用范围,提出了预应力混凝土拱形屋面板的试验荷载作用方式及加载步骤。通过对预应力混凝土拱形屋面板所进行的静载试验数据分析,得出不同等级荷载作用下拱板上弦板、下弦板及KB板的应力、挠度及裂缝变化规律。