叠合式双向板钢筋受力性能的试验分析与研究

对叠合式双向板和普通全现浇双向板进行加载试验。实验分为三组,其中一组为全现浇,另二组为叠合板,研究四边简支叠合式双向板在均布荷载作用下的荷载-应变的变化规律。试验结果表明,在加载相同情况下,叠合板与现浇板的荷载——应变曲线很接近,说明叠合板具有较明显的双向板特性。同时,叠合式双向板在极限荷载标准值下的钢筋应力很小,远小于钢筋的屈服强度。因此,叠合板的配筋按现浇双向板配筋理论计算,是满足规范设计要求的。     

叠合式双向板试验与数值模拟对比分析

针对传统双向板与两拼、三拼叠合式双向板用ABAQUS进行有限元非线性模拟分析,对比这三种双向板的挠度、钢筋应变以及裂缝开展等方面差别。结果表明与传统双向板比较这种两拼叠合式双向板在受力性能上基本相同,最后总结两拼叠合式双向板在受力时的状态,并提出改进建议以及还需解决的问题,从而为叠合式剪力墙板结构技术规程的完善提供理论依据,为其能够广泛应用于高层建筑的施工建设提供技术支持和理论支撑。     

拼接叠合楼板抗弯性能研究

为研究拼接叠合楼板的抗弯性能,制作了两块预制板拼接、上面现浇叠合层的楼板进行实验研究,并与混凝土材料、配筋率和尺寸相同的现浇楼板进行试验对比。通过静力试验,获得了两种楼板的挠度和抗弯刚度,通过两种楼板的试验数据比较,得出拼接叠合楼板在采取构造措施后可作为双向板设计。利用matlab软件计算了现浇楼板弹性阶段的挠度,与实验数据对比结果表明,在弹性阶段现浇钢筋混凝土现浇板与双拼叠合楼板变形基本一致。     

新型叠合式剪力墙试验研究及抗震性能分析

在德国技术生产的钢筋混凝土叠合墙板的基础上,提出一种结构性能优良、施工快速便利、造价合理,同时又能满足环保要求的新型剪力墙结构形式。通过低周反复加载试验,得到墙板的荷载-位移滞回曲线、荷载-应变关系曲线,研究现浇剪力墙板和叠合式剪力墙板的承载能力（开裂荷载、屈服荷载、极限荷载）、变形性能和耗能能力。试验结果分析表明：拼缝处的暗柱和水平筋起到传递剪力的作用;格构钢筋是叠合式剪力墙板的整体性形成的主要原因;与现浇剪力墙板相比,延性变差、耗能减弱,但承载能力增加。为新型叠合剪力墙结构的推广应用及其抗震设计提供有意义的理论依据。     

四边简支带抗剪键双向叠合板的力学性能分析

为研究四边简支带抗剪键双向叠合板的力学性能,进行了该种叠合板的试验,并基于试验结果验证了有限元模拟方法的准确性。通过模拟参数不同的双向叠合板的受力过程,分析了抗剪键剪力分布规律及叠合板的力学性能影响因素,并建立了其屈服弯矩和屈服位移简化计算式。结果表明：预制底板与抗剪键间、预制底板与现浇层混凝土间虽然存在混凝土二次浇筑现象,但整体性仍然较好;竖向均布荷载作用下,抗剪键表现为脆性破坏;只有当抗剪键的破坏数量达到一定程度后,叠合板才发生破坏;结合面间设置为摩擦接触时,随抗剪键行数、列数及横截面面积增加,叠合板的屈服荷载增加,屈服位移减小,当上述3个因素增加至一定程度后,影响不再明显;布置一定数量抗剪键的双向叠合板,现浇层及抗剪键混凝土强度等级、结合面摩擦系数对叠合板的承载力影响很小;建立了带抗剪键叠合板屈服弯矩和屈服位移简化计算式,可供工程参考应用。     

新型叠合式剪力墙力学性能有限元分析

为了系统研究新型叠合式剪力墙力学性能,以不同偏心距、轴压比为设计参数,共设计2组5片新型叠合式剪力墙和2片全现浇剪力墙.采用ABAQUS有限元软件对所有试件进行偏心荷载和单调水平荷载作用下的数值模拟,研究分析试件的破坏过程、破坏形态、承载能力及变形能力.结果表明:新型叠合试件在偏心荷载作用下的破坏过程和压弯性能与全现浇试件基本一致;在单调水平荷载作用下,新型叠合试件的承载能力和变形能力低于全现浇试件;在加载过程中,所有叠合面未出现较大分离,而现浇部分先于预制部分发生塑性损伤,且损伤发展更为充分;新型叠合试件的水平承载能力在轴压比小于0.4范围内随轴压比增大而提高,而在轴压比大于0.4后基本恒定,延性性能急剧降低;预制板设置圆形凹槽抗剪键可提高试件承载能力和变形能力;由于墙体周边现浇整体性较好,以致叠合面变形协调一致,摩擦系数的设置影响较小.     

钢筋桁架混凝土双向叠合楼板承载性能分析

目的验证预制装配式钢筋桁架混凝土叠合双向板的承载能力,为此类装配式混凝土双向叠合楼板在实际工程中的应用以及有限元分析提供参考．方法采用ABAQUS有限元软件,应用生死单元技术模拟其二次受力过程,对沈阳保障性住房惠民工程中的叠合双向楼板进行受力分析,将叠合楼板在不同约束、不同板厚比影响下的受力情况并与现浇楼板进行比较．结果叠合双向板的受力特征和现浇双向板类似;预制层所占厚度比例越小越有利于整体承载能力的提高,但不应小于预制层承担施工荷载时所需要的最小厚度;施工过程中的二次受力有利于叠合板整体承载能力的提高．结论钢筋桁架双向叠合楼板受力性能良好,且现场施工方便,值得在实际工程中推广应用．     

双向自支撑叠合板受力破坏机理及试验研究

随着我国新型建筑工业化的推进,作为工业化主要构件的叠合板得到了大力的发展,但是,多数叠合板拼缝处的钢筋构造复杂,生产、施工较为困难,为此,针对一种简单拼缝构造方式的双向自支撑叠合板进行了全过程受力机理研究,同时对该种叠合板进行了足尺试验,并与同样大小的双向现浇板进行了试验对比,结果表明,该种叠合板的破坏形态与现浇板基本相同。在此基础上,结合数值模拟技术,着重研究了该种叠合板的双向受力机理,裂缝开展及分布,拼缝处钢筋的粘结滑移及传力性能。并系统地对该种叠合板在多种情况下的破坏机理进行了分析,为该种叠合板的设计和应用提供了很多有益的参考。     

预应力混凝土空心叠合板试验

针对现有的一般预应力空心叠合板楼盖板较厚、自重较大等缺点,提出了一种新型的预应力混凝土空心叠合板。通过对3块简支板、3块简支叠合板和1块两跨连续叠合板进行静力荷载试验,分析了这种叠合板在静力荷载作用下的裂缝、承载力、挠度等特点,研究了其开裂荷载和极限承载力较高的原因。结果表明：这种预应力空心叠合板具有良好的抗裂性能和较高的极限承载能力;其开裂弯矩、极限承载力、挠度可按《混凝土结构设计规范》（GB50010--2002）进行计算,为这种叠合板的设计和工程应用提供了依据。     

采用发泡聚苯乙烯保温砂浆芯材的夹芯叠合板受弯性能

为了提升装配式建筑预制夹芯保温叠合板（CSICPs）的工业化生产效率,从材料密度、吸水率、导热系数、抗压强度、抗折强度、压折比及软化系数等指标出发,借助正交试验设计方法,采用极差及方差分析,确定适用于夹芯保温叠合板的发泡聚苯乙烯保温砂浆（ETIM）的最佳配比. 在此基础上,针对2块ETIM夹芯保温叠合板、1块发泡聚苯乙烯（EPS）板夹芯保温叠合板及1块普通钢筋桁架叠合板进行受弯性能对比试验,分别从承载能力、荷载-挠度曲线、荷载-钢筋应变曲线及抗滑移性能方面展开分析. 结果表明：夹芯保温叠合板与普通钢筋桁架叠合板的受弯破坏过程类似,均经历弹性阶段、弹塑性阶段及破坏阶段;预制底板构造形式及芯材对夹芯叠合板的受弯性能有较大影响;采用ETIM芯材的夹芯保温叠合板的受弯性能优于采用EPS板的夹芯保温叠合板;钢筋桁架的配置对提升夹芯保温叠合板的受弯及抗滑移性能有较为显著的作用.     

新型双向钢筋桁架叠合板底板受力性能试验研究

装配式建筑中,钢筋桁架叠合板作为主要受力构件应用广泛,然而,其底板在工地安装前经常出现开裂现象,导致叠合板无法使用.提出一种新型双向钢筋桁架叠合板,即在传统钢筋桁架叠合板上安装横向附加钢筋支架,从而提高叠合板的抗弯承载力.为了考察安装的横向钢筋支架对叠合板底板开裂状态和受力特性发挥的作用,分别对双向钢筋桁架叠合板底板和...     

秸秆混凝土冷弯型钢双向板有限元分析

冷弯薄壁型钢混凝土双向板是一种比较少见的组合结构形式,本文针对两种型钢布置方式不同的组合结构双向板进行了有限元分析,并比较其受力和位移的不同,从而确定更为合理的型钢布置方式,为将来的应用与实践中提供理论依据.     

线荷载作用下混凝土双向板的挠度分析

钢筋混凝土双向板在工业与民用建筑中应用十分广泛,随着板的应用跨度日益增大,常常遇到板上作用有集中线荷载的情况,预测板在使用阶段的挠度对指导工程设计具有重要的意义.目前在工程中通常按线弹性薄板小挠度理论计算板的变形值,所得计算结果与实际情况偏差较大.为此,在分析钢筋混凝土双向板的挠度时,有必要考虑材料非线性特性.本文研究了有线荷载作用的混凝土双向板在正常使用阶段的挠度计算方法,着重探讨了四边固支混凝土双向板的抗弯刚度计算.通过简化板在相应边界条件下的位移函数,得到了混凝土双向板的挠度计算公式,并与ANSYS软件计算结果进行了比较.最后对双向板挠度的影响因素进行了分析.     

沥青加铺水泥混凝土路面板角施荷受力分析

为研究沥青加铺水泥混凝土复合路面在板角作用荷载时的结构计算方法,采用弹性地基上的多层薄板理论,建立了有限尺寸多层复合路面的计算模型,通过假定地基反力函数和路面板挠曲位移函数,得出了板角作用荷载时有限尺寸分离式路面和结合式路面的求解方法.分析结果表明:若取距板角槡2a+1.5he位置的混凝土板表面应力为位移函数计算控制应力,则该应力与有限元分析的最大应力吻合较好(相差不到5%);而沥青面层应力前者小于后者,最大相差40%.位移函数计算与有限元分析结果的板角弯沉最大相差9%.合理假定地基反力函数和路面板位移挠曲函数可以得出分离式和结合式复合路面板角作用荷载时的最大弯沉及各结构层的控制应力.     

梁板融合预制装配式双拼槽钢混组合楼板试验

为充分发挥装配式工业化程度高和钢-混组合结构优良力学性能的优势,提出一种装配式双拼槽钢-混凝土组合楼板,对3组简支组合楼板试件进行了四点加载试验,研究了该组合楼板的竖向静载下力学性能。分析了楼板裂缝、挠度、应变(钢筋、钢梁、混凝土板)随荷载发展规律;基于极限平衡法,提出了考虑受拉薄膜效应和刚度强化系数的承载力计算公式。结果表明：组合楼板的变形呈双向板特征,试件破坏时均出现板顶角部裂缝和弧形裂缝,混凝土板底中心区域为网状裂缝和向角部延伸的斜裂缝,双拼主梁发生塑性弯曲;在楼板的中心挠度达到l₀/40时,试件荷载分别为327.63 kN、436.92 kN和406.12 kN,组合楼板承载力较高;钢筋的应变发展在垂直钢梁方向较大,沿着塑性铰线屈服;考虑受拉薄膜效应和刚度强化系数的计算公式与试验结果吻合良好,准确地预测了楼板荷载-挠度全过程曲线。     

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。