压型钢板-混凝土组合楼板火灾行为试验分析

对3块简支组合楼板与4块连续组合楼板进行了恒载升温条件下的火灾试验研究,并对板的变形、破坏机构、内力重分布进行了研究分析。试验结果表明:简支板的耐火性能很差,而连续板由于负弯矩钢筋的显著作用,其耐火性能较好;升、降温阶段连续板均会出现剧烈的内力重分布,不同受火工况对连续板内力重分布的影响非常大;塑性铰的出现时间、位置与次序对连续板的火灾反应有很大影响。最后提出了升温阶段连续板支座反力变化的简化分析方法,其计算结果与试验结果相符合。     

压型钢板-混凝土组合楼板应用前景及受力性能分析

根据国内外对压型钢板-混凝土组合楼板的研究和应用，本文对压型钢板-混凝土组合楼板的应用前景、受力性能、国内外研究内容及该结构目前存在的问题进行了综合分析，并且提出了相关建议以供设计研究参考。     

压型钢板再生混合混凝土组合楼板受力性能试验研究

通过对15个压型钢板再生混合混凝土组合楼板试件（9个无栓钉试件,6个有栓钉试件）的受力性能试验,研究废旧混凝土块体取代率、剪跨、板厚、栓钉布置方式等参数对试件纵向受剪性能和受弯性能的影响;基于新、旧混凝土的组合强度,确定了试件纵向受剪承载力的计算系数,考察了相关公式预测试件受弯承载力的有效性。研究表明：废旧混凝土块体取代率为21%~36%时,无栓钉压型钢板再生混合混凝土组合楼板的纵向受剪承载力相比全现浇组合楼板偏差-13.1%~11.7%,但未呈现出随取代率的单调变化规律;废旧混凝土块体取代率为11%~31%时,有栓钉压型钢板再生混合混凝土组合楼板的初始刚度与全现浇组合楼板基本相同,同时前者具有不低于后者的受弯承载能力;参照CECS 273-2010《组合楼板设计与施工规范》中相关公式,预测了压型钢板再生混合混凝土组合楼板的受弯承载力,其结果具有不低于全现浇组合楼板的设计安全性。     

压型钢板-混凝土组合楼板承载力试验测定

某工程采用新型压型钢板,为确定工程中2.6 m跨度压型钢板一混凝土组合楼板的实际承载力,压型钢板厂商委托我试验室测定该楼板的承载力。试验室根据《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99—1998)中的有关规定,对该楼板进行足尺试验确定其承载力。     

压型钢板-混凝土组合楼板刚度的试验研究

为研究压型钢板-混凝土组合楼板的刚度,进行了18块由YX75-200-600和YX76-344-688型压型钢板制作而成的混凝土组合楼板的栽荷试验.通过分析试验结果及其受力性能,得到了其荷裁-挠度关系曲线的变化规律、受力过程中三个阶段的受力特征、以及中和轴的变化规律;得到了端部栓钉、压型钢板板型及其厚度对刚度的影响规律...     

冷弯薄壁钢-陶粒混凝土组合楼板火灾响应试验研究

楼板为建筑物的重要构件,对楼板在各种火灾条件下的火灾响应研究对于楼板的抗火与防火设计意义重大.对4块板厚60mm、遭受温度为700℃、持续90min烃类火灾作用的冷弯薄壁钢-陶粒混凝土组合楼板试件开展了火灾响应试验研究,得到了组合楼板的响应温度场、火灾下的位移响应及楼板的破坏特征.试验结果表明,不同构造特征的组合楼板,...     

压型钢板组合楼板耐火性能的试验研究

本文通过对５块规格不同的压型钢板组合楼板的耐火试验，研究组合楼板在１５～２０小时的耐火时限中的背温和变形发展规律。试验结果表明，由于压型钢板与混凝土的共同工作，压型钢板本身不会独自升温，且混凝土具有较好的吸热和散热功能，所以能保证压型钢板组合楼板的防火安全性。     

压型钢板-砼组合楼板火灾下温度场的数值分析

要研究压型钢板-混凝土组合楼板的抗火性能,首先要研究压型钢板-混凝土组合楼板的温度场.根据传热学中的基本原理,用有限元方法,对火灾下压型钢板-混凝土组合楼板温度场的计算方法进行了研究,并编制了计算程序.与实际试验结果对比,发现该方法精度较好.     

压型钢板-混凝土组合楼板施工工艺研究

随着市场发展需求,采用压型钢板组合楼板结构的建筑增多,为更好的了解压型钢板-混凝土组合楼板施工,本文通过案例介绍,针对压型钢板-混凝土组合楼板施工关键节点的施工工艺进行了重点研究。     

压型钢板-混凝土组合楼板纵向受剪承载力试验研究

针对组合楼板主要的破坏模式——纵向剪切破坏进行分析,对8块U76型压型钢板-混凝土组合楼板进行了静力试验。试验结果表明:组合板越厚、剪跨越小、剪力横向钢筋越多,组合板纵向受剪承载力就越高。通过与无栓钉组合板的试验结果比较分析,表明组合板中剪跨区的栓钉,能极大地提高受剪承载力;并通过试验得到组合板的荷载-纵向相对滑移关系曲线图,采用欧洲规范4的建议公式,以试验数据为依据,回归得出组合楼板的剪力粘结系数m、k,为该种楼板的工程设计提供参考依据。     

约束H型钢柱火灾响应及火灾后力学性能试验研究

通过对端部约束H型钢柱火灾响应及火灾后力学性能的对比试验研究,分析了不同约束条件对H型钢柱火灾行为及受火后力学性能的影响。试验测定了钢柱的温度响应及位移响应,在此基础上进一步开展了火灾后的力学性能试验。结果表明：钢柱在升温和降温过程中存在一定的滞后性,火灾升温时柱顶位移按自由膨胀、对称约束及不对称约束依次减小;约束性质对火灾后H型钢柱的力学性能有明显的影响,对称约束的H型钢柱在火灾后的应变明显不同于非对称约束的情况,而且非对称约束钢柱压曲破坏前的整体刚度明显高于对称约束;无约束H型钢柱受火后的整体屈曲主要沿弱轴方向弯曲,而约束H型钢柱受火后的整体受压屈曲则沿两个方向均有明显的侧向弯曲,且沿弱轴方向的受压曲线基本呈三角形,绕强轴方向则为S形。     

一类新型陶粒混凝土夹芯楼板力学性能试验研究

陶粒混凝土夹芯楼板是一种压型钢板与陶粒混凝土的组合楼板,其空腹部分采用聚苯乙烯板填充,是一种新型轻质节能板材。依据对三块该种板材的力学试验,对该种板材的受力机理、力学性能进行了较全面的分析,同时给出了弯剪承载力和刚度的计算方法,可为该种板材的推广和工程应用提供参考。     

高性能混凝土框架火灾反应与抗火性能研究

本文从平面框架入手,通过对三榀相同尺寸和相同持荷情况下的单层单跨矿渣高性能混凝土框架结构的火灾试验,研究了高性能混凝土框架结构的火灾反应和抗火性能特点。通过对火灾中框架温度场、位移反应等的分析以及火灾后框架表面裂缝、颜色和残余变形等的对比,分析了不同混凝土强度等级、有无外掺聚丙稀纤维对矿渣高性能混凝土框架结构火灾反应和抗火性能的影响。研究表明,在800℃左右火灾作用下,矿渣高性能混凝土框架结构具有良好的抗火性能,高性能混凝土的强度等级提高对结构火灾破坏前承受变形的能力是有益的;由火灾引起的构件轴向变形和内力重分布导致在梁柱节点存在较大的内力;框架作为超静定结构,梁柱在火灾中的刚度退化情形不一致,对整体结构的抗火性能明显不利;而聚丙稀纤维的掺加增加了火灾中混凝土温度裂缝的产生,但提高了降温时结构的变形恢复能力。     

组合楼板受火薄膜效应试验研究

为了验证火灾作用下压型钢板组合楼板的受拉薄膜效应,观察楼板破坏现象,了解受火后组合楼板的温度场、位移及钢筋和混凝土的应变状态,本文进行了4个足尺压型钢板组合楼板受火性能试验。在试验过程中,对试验炉温、楼板温度、钢筋温度、钢筋应变、混凝土应变及楼板中心挠度进行了测量,对试验现象进行了解释。通过试验中采集的温度、位移以及应变等数据,对试验结果进行分析,证实了火灾作用下楼板受拉薄膜效应的存在及其在高温下维持楼板承载力的作用。根据试验分析结果得出,由于楼板的薄膜效应的产生,可不对压型钢板组合楼板及板区内的次梁进行防火保护。     

钢-闭口型压型钢板轻骨料混凝土组合梁受力性能试验研究

完成了8个钢-闭口型压型钢板轻骨料混凝土组合梁试件的静力试验,对组合梁受力性能进行了研究。试验中详细考察了钢-闭口型压型钢板轻骨料混凝土组合梁在不同名义剪跨比、不同栓钉布置形式下的受力过程、裂缝发展、破坏形态和型钢、钢板与混凝土应变发展过程、跨中弯矩与跨中挠度以及型钢与组合板端部滑移发展情况;根据对试验结果与现行规范所建议方法计算结果的对比分析,提出了钢-闭口型压型钢板轻骨料混凝土组合梁的受弯承载能力以及受剪承载能力计算方法。研究结果表明,钢-闭口型压型钢板轻骨料混凝土组合梁试件的破坏形态主要表现为弯曲剪切破坏,组合梁具有较好的承载能力和延性,在80%Pu后,组合梁界面才表现出明显的滑移现象,截面不满足平截面假定。研究还表明,即使组合梁试件按照我国现行规范计算所得连接程度较小时,也具有较高的受弯承载能力。同时,为考察组合梁动力特性,对8个组合梁试件的前三阶自振频率和阻尼比进行了试验测试,测试结果表明组合梁阻尼比较     

空间约束钢-混凝土组合楼盖抗火性能试验研究

整体结构中钢-混凝土组合楼盖的抗火性能和与其直接相连的周边部件提供的约束力关系密切,但以往研究中却难以获得约束力的真实大小.为此,设计了空间约束钢框架,用以模拟真实结构中钢-混凝土组合楼盖的边界条件,同时可测得约束力的大小.通过开展带空间约束框架的钢-混凝土组合楼盖的受火试验,获得了组合楼盖的裂缝发展过程、破坏特征、温...     

高温后钢筋混凝土梁剩余承载性能试验研究

通过对7根高温后钢筋混凝土简支梁试件和3根常温对比梁试件的静力试验,研究受火时间、剪跨比、配箍率、楼板翼缘对钢筋混凝土梁剩余受剪性能和剩余受弯性能的影响。利用有限元程序,分析ISO 834标准升降温全过程对混凝土梁截面内各点最高过火温度的影响,提出了三面受火后钢筋混凝土梁受剪承载力的计算方法。研究结果表明：高温作用使梁的受弯承载力和受剪承载力降低、挠度增大;楼板翼缘对梁的受弯承载力具有一定的提高作用,但对受剪承载力影响不大;降温段对截面内部混凝土曾经历的最高过火温度影响较大,梁截面宽度250 mm、高度400 mm的混凝土矩形截面按ISO 834标准曲线三面受火1h、2h后,是否考虑降温段可使截面内最高过火温度最大相差283、251℃;提出的高温后钢筋混凝土梁受剪承载力计算式具有一定的安全保证率。     

闭口型压型钢板-混凝土组合板疲劳性能试验研究

为研究闭口型压型钢板-混凝土组合板的疲劳性能,完成14块闭口型压型钢板-混凝土组合板的疲劳试验研究。试验主要考察组合板端部栓钉布置、组合板板厚、疲劳荷载水平及组合板加载剪跨比等4个主要因素对组合板疲劳破坏模式及疲劳损伤程度的影响。试验过程中对组合板在各个关键阶段的动挠度、动滑移、压型钢板及混凝土应变、组合板残余挠度及组合板剩余承载能力等参数进行测量和分析。在试验研究基础上,根据组合板疲劳破坏形态及损伤发展情况,着重对组合板的疲劳性能进行较全面研究,初步提出组合板疲劳性能水平评估方法及组合板疲劳设计建议。试验研究结果表明,无栓钉组合板的疲劳性能明显差于带栓钉组合板,布置栓钉可大大提高组合板疲劳性能;无栓钉组合板的设计疲劳荷载上限可以取为40%的静力极限荷载,而带栓钉组合板的设计疲劳荷载上限可以取为60%的静力极限荷载。研究结果为闭口型压型钢板-混凝土组合板疲劳设计计算提供有利依据。     

闭口型压型钢板-轻骨料混凝土组合板受力性能及动力特性试验研究

对6块闭口型压型钢板-轻骨料混凝土组合板试件进行了两点对称集中加载静力试验研究,考察了组合板在不同剪跨比下的破坏形态、钢板与混凝土应变发展、端部滑移和裂缝发展情况,研究了组合板的纵向剪切极限承载能力。研究结果表明,端部设置栓钉的闭口型压型钢板-轻骨料混凝土组合板具有较好组合作用,剪跨比较小的闭口型压型钢板-轻骨料混凝土组合板主要发生纵向剪切粘结破坏,而剪跨比较大的组合板主要发生接近于弯曲破坏的弯剪破坏;根据试验研究结果,建立了闭口型压型钢板-轻骨料混凝土组合板的承载能力计算公式,并给出了组合板刚度计算建议方法。为考察组合板的动力特性,对6块闭口型压型钢板-轻骨料混凝土组合板的前三阶自振频率和阻尼比进行了试验测试,测试结果表明闭口型压型钢板-轻骨料混凝土组合板阻尼比比较小,并结合自振频率实测结果对经验计算公式进行了对比验证,为闭口型压型钢板-轻骨料混凝土组合板动力特性计算及组合楼盖的竖向振动分析控制设计提供依据     

Experimental study on fundamental frequency and human-induced vibration characteristics of light steel foam concrete composite floor

In order to study the dynamic characteristics and human-induced vibration response of light steel foamed concrete composite floor (LCSF), the vibration characteristics of 4.2 m × 5 m LCSF model were tested under the condition of opposite side support, and the natural vibration frequency of LCSF was obtained. The orthogonal anisotropic elastic plate and the simulated beam element were used, respectively, to compute the natural vibration frequency of the LCSF, and the estimated findings were compared with those obtained from measurements. The discrepancy between the calculated results and the measured results of the approximate beam element using the natural vibration frequency calculation technique is around 13%, but the error for the plate element using the calculated results and the tested results is about 23%. To examine the floor's vibration response under the factors of step frequency, walking path, pedestrian density, and load distribution, the LCSF underwent a human-induced vibration test. The test results show that the fundamental frequency of the LCSF specimen is about 11 Hz, which can meet the requirements of the specification. However, the vibration response of the LCSF specimen under different conditions of pedestrian load is significantly different. With the acceleration of step frequency and the increase and concentration of load, the floor's vibration response becomes more visible. In the route test, it is established that LCSF has the attribute of a unidirectional plate. The natural vibration frequency of similar floor slab can be calculated by the method of simulating the natural vibration frequency of beam element. The findings can serve as a guide for LCSF research and implementation.