四边简支单向预应力双向配筋混凝土叠合楼板试验研究

对一个四边简支单向预应力双向配筋混凝土叠合楼板的大比例模型进行了试验,并对其变形特征、裂缝分布、破坏形态和极限承载力等进行了研究。试验研究结果表明:均布荷载-挠度曲线近似为两折线,当拼缝之外的裂缝(垂直预应力方向裂缝和斜向裂缝等)出现时,曲线发生明显转折,楼板刚度迅速降低,因此,楼板的开裂荷载应取拼缝之外的裂缝出现时所对应的荷载;楼板开裂前,荷载主要由预应力方向承担,预应力的存在提高了楼板的开裂荷载,但降低了楼板的延性,楼板首次开裂便出现了大量斜裂缝;楼板破坏时的裂缝分布和破坏形态具有典型的塑性铰线特征。基于塑性绞线理论,推导了均布荷载作用下四边简支单向预应力双向配筋混凝土叠合楼板的极限承载力公式与塑性绞线形成位置,计算结果与试验结果吻合良好。     

预应力平行圆管混凝土空心板柱结构地震后承载力试验研究

建造了一个4层现浇无粘结预应力混凝土空心板柱结构的1/4比例模型,分别进行地震前第3层楼板弹性范围内的荷载试验和地震后第1层楼板极限荷载试验,通过测量楼板挠度、钢筋应力及空心楼板的裂纹发展情况,探求预应力混凝土空心板柱结构地震的损伤破坏,楼板的承载能力的变化情况。试验结果表明,在相同荷载作用下,楼板跨中、平行布管方向预应力暗梁和垂直布管方向预应力暗梁跨中地震后挠度均大于地震前。空心楼板的整体性较好,强烈地震对楼板的刚度响应较小,楼面承载力试验过程仍可划分为三个阶段:弹性阶段,开裂扩展阶段和破坏阶段。地震对垂直布管方向预应力暗梁刚度影响大于平行布管方向预应力暗梁,垂直布管方向预应力暗梁跨中挠度地震后比地震前增大程度明显大于平行布管预应力暗梁。基于前述试验结果,并考虑空心楼板的裂纹发展情况,建立了空心楼板极限荷载状态下的塑性铰线分析模型,计算空心楼板的极限荷载略小于试验结果,计算结果与试验数据吻合较好。     

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。     

装配式预应力槽型板抗爆性能研究及工程应用

对装配式预应力槽型板进行抗爆性能试验,再用ABAQUS软件对槽型板试验对比分析,验证了有限元分析结果的准确性。同时利用该有限元软件对足尺截面的槽型板进行模拟,对比分析了静载和动载形式下结构的破坏形式和受力形态,最后介绍装配式预应力槽型板结构的工程应用,结果表明：装配式预应力槽型板在5级人防荷载作用下结构处于完全弹性状态,4级荷载作用下仅出现细小受拉裂纹,塑性变形小,说明混凝土槽型板可以承受4级人防荷载不受破坏。ABAQUS软件对试验模拟准确性高,为结构抗爆性能分析提供了可行的解决方案。装配式预应力槽型板结构在爆炸荷载作用下具有良好延性。装配式预应力槽型板结构符合我国装配式建筑的要求,具有省时、省人工、节能及高质量等优势,有利于在工程中应用及推广。     

装配式预应力槽型板结构在人防荷载作用下的抗爆性能模拟分析

采用有限元软件模拟爆炸荷载作用下预应力槽型板结构体系的受力性能,首先将缩尺模型的模拟结果与试验结果进行对比,通过比较受力性能以及破坏模式,确保建立符合试验的模型,并在此基础上建立足尺模型,模拟和分析预应力槽型板结构在人防爆炸荷载作用下的动力性能、变形性能。研究结果表明:高应变速率的动态本构模型可以很好地模拟结构在爆炸荷载作用下的受力性能和破坏模式。装配式预应力槽型板在核6级、核5级、核4B级、核4级对应荷载作用下,混凝土受压与受拉损伤值均小于0. 5。装配式预应力槽型板在爆炸荷载作用下具有良好的抗爆性能,结构的整体延性比在7. 5以上。     

低周反复荷载下预制装配式竖缝剪力墙抗震性能研究

为研究预制装配式竖缝剪力墙的抗震性能,利用低周反复荷载试验对预制装配式竖缝剪力墙进行了研究,得到试件的滞回曲线。分析了预制装配式竖缝剪力墙的破坏形态、裂缝行为、荷载-位移关系、裂荷载、抗剪承载力以及变形特性的发展规律。综合考察该装配式剪力墙结构的破坏模式和变形能力。试验结果表明:预制装配式竖缝剪力墙在水平地震作用下的破坏模式属于延性破坏,耗能性能较好;竖缝墙由缝间墙受弯破坏终发展成贯通各墙肢竖缝根部的剪切破坏;剪力墙与基础梁间的钢板连接件未发生破坏,能提供有效连接。     

附加阻尼器的预应力装配式节点抗震性能试验研究

通过对附加阻尼器的预应力装配式框架结构节点和现浇框架节点的低周反复荷载试验,研究了钢筋混凝土框架结构和附加阻尼器的预应力装配式框架结构节点的裂缝分布、破坏形态、滞回曲线及位移延性等抗震性能。试验结果表明:附加阻尼器的预应力装配式框架结构抗震性能良好,在抗震设防地区具有良好的应用前景。     

新型螺栓连接装配式混凝土剪力墙体系设计与建造技术

叠合预应力空心楼板-螺栓连接装配式混凝土剪力墙体系是指楼板采用叠合预应力空心楼板(SPD楼板)、装配式剪力墙竖向采用螺栓干式连接的装配式混凝土剪力墙体系。该体系具有连接简单、施工便捷、工业化程度高、提升建筑品质等优点。对该体系在不同轴压比及连接方式下的抗震性能进行了系统研究,并以上海市佘北大型居住区39A-02A地块项目1,2号楼为工程背景,分别对叠合预应力空心楼板、装配式混凝土剪力墙及主要连接节点的设计进行阐述,并对其生产、安装技术进行了介绍。     

CFRP和混凝土叠合层加固预应力空心楼板的破坏模式分析

在前期进行的CFRP与混凝土叠合层加固预应力混凝土空心楼板的受力性能试验和计算方法研究的基础上,对加固预应力空心楼板的破坏模式进行分析。结果表明,加固预应力空心楼板的破坏模式主要有钢筋拉断、CFRP拉断、CFRP剥离、混凝土压碎的弯曲破坏以及斜截面剪切破坏五种模式;而且CFRP加固量、CFRP覆盖率、叠合层厚度和混凝土强度对破坏模式有明显影响。在实际工程中,应通过控制CFRP的用量,避免构件发生剪切破坏;尽量增大CFRP的覆盖率以充分利用CFRP材料的抗拉强度。     

带板缝节点新型预应力空心板的抗弯性能试验研究

为了提高新型预应力空心楼板结构的整体性,防止由于竖向支承构件失效形成楼板的局部或者连续倒塌,对3块新型预应力空心板足尺模型进行两点对称集中静力加载试验,其中一块为单块预应力空心长板,另两块由预应力空心短板通过板端连接,板侧纵向拼缝连接而成的长板,3个试件的计算跨度相同。分析了竖向荷载作用下新型预应力空心板的破坏形态、裂缝发展、承载能力、应变、荷载-挠度曲线、弯曲刚度等。研究结果表明,带拼缝的新型预应力空心板发生弯曲破坏,破坏未从拼缝处发生,说明连接可靠,受力合理,承载能力和弯曲刚度良好,在实际工程中应用具有较高的安全度。