压型钢板-混凝土组合楼板的承载能力研究

压型钢板-混凝土组合楼板的承载能力受楼板叠合面的纵向抗剪能力控制。本文通过3组组合楼板的荷载试验,研究了单跨简支组合楼板和两跨连续组合楼板的极限抗剪和抗弯性能。试验结果表明:组合楼板的极限承载能力受叠合面的纵向抗剪能力控制;与简支组合楼板相比,连续组合楼板承载能力有明显提高,跨中挠度显著减小,端部支座剪力出现滑移时与简支板端部剪力值相近,显示了连续组合板的端部滑移与剪力的关系与简支板的情况相似。但与简支组合板不同的是,连续组合板端部出现滑移后,其极限承载能力明显高于相同跨度简支板极限承载力。根据试验结果,得到了组合楼板叠合面纵向抗剪能力的计算公式。在组合楼板的承载力设计中,应对支座端部的竖向剪力进行叠合面的纵向抗剪能力验算,文中提出了连续组合楼板的承载力计算方法。     

压型钢板稻草板组合楼板力学性能

在稻草板基础上提出了一种新型组合楼板形式,将稻草板和压型钢板通过自攻螺钉连接形成组合楼板,并对组合楼板进行了抗弯性能研究.试验测试了各级荷载作用下压型钢板及稻草板中的应变和组合楼板挠度,观察了组合楼板的破坏过程及破坏形态,探讨了组合楼板破坏机理及组合效应,获得了组合楼板的极限抗弯承载力.结果表明:试验所采用的组合方式比较合理,组合效应良好,楼板有较大的承载力,可以作为房屋楼板使用.在试验研究和理论分析基础上,提出了组合楼板极限承载力公式与变形计算公式,试验结果和理论计算结果吻合良好,验证了计算公式的可行性.     

压型钢板-竹胶板组合楼板的力学性能试验研究

为拓宽竹材的应用范围,实现建筑结构构件材料和形式的多样化,本文在阐述竹材的构造和力学性能以及竹材改性产品的基础上提出了一种新型的组合楼板──将竹胶板与压型钢板用结构胶粘结成为压型钢板-竹胶板组合楼板,并针对这一新型组合楼板进行了试验研究及理论分析。以竹胶板厚度、芯部压型钢板厚度及组合楼板跨度为参数进行了6块组合楼板的力学性能试验。结果表明,压型钢板-竹胶板组合楼板的整体工作性能优良,竹胶板与钢板之间具有很好的组合效应,能够提供较高的承载力和刚度,其力学性能可以满足作为建筑楼板的需要。根据组合楼板在正常使用阶段的变形范围内呈现出理想弹性性能的试验结果,提出了组合楼板抗弯刚度的计算方法;根据破坏阶段的应力状态提出了组合楼板极限受弯承载力计算方法,据此计算的组合楼板跨中挠度及受弯承载力的计算值与试验值吻合较好。     

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。     

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。     

钢板组合剪力墙-钢梁外肋板节点静力拉伸有限元分析

利用有限元软件ABAQUS对钢板组合剪力墙-钢梁外肋板节点进行静力拉伸数值模拟,以外肋板截面高厚比、外伸梁段长度和剪力墙外包钢板翼缘的宽厚比为参数,对节点外肋板的加强作用和初始抗拉刚度、抗拉承载力和应力分布进行了分析和理论研究,并单独考虑在剪力墙外包钢板翼缘的应力影响区设置栓钉,通过改变栓钉的间距和数量来研究对抗拉承载力的影响。结果表明:节点通过外肋板对外伸梁段翼缘的加强作用,使得水平荷载大部分传到外肋板,外包钢板翼缘弹塑性变形得到控制;改变参数对抗拉承载力、初始抗拉刚度的影响很小,节点的初始抗拉刚度较大;设置栓钉并不会显著提高节点的抗拉承载力,栓钉间距越小,弹塑性变形越小,栓钉的个数对弹塑性变形影响较小。     

钢筋再生混凝土楼板的承载性能试验研究

为了研究钢筋再生混凝土楼板的力学性能,共设计了6个试件,其中3个单向板和3个双向板,主要以再生粗骨料取代率为变化参数,取代率分别为0%,50%,100%。通过对两类楼板进行抗弯试验,观察试件的破坏形态、获取了试件受力的全过程曲线、跨中挠度发展情况及构件的极限承载力等重要数据,并分析再生粗骨料取代率对单向板和双向板的影响,利用相关规范的计算方法对再生混凝土楼板承载能力进行计算,并与试验实测结果进行对比。试验结果表明:不同骨料取代率的楼板破坏形态相似;在混凝土出现裂缝前,随着荷载的增加,楼板的挠度基本呈线性增大;当混凝土开裂后,钢筋再生混凝土楼板的挠度增大有突变;钢筋再生混凝土单向板的刚度比钢筋普通混凝土单向板好,双向板则相反;钢筋再生混凝土楼板与钢筋普通混凝土楼板相比,两者开裂荷载较为接近,但钢筋再生混凝土楼板有极限承载力高的优点。研究结果可为钢筋再生混凝土板构件的进一步研究和推广应用提供参考。     

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。     

H型薄壁钢梁-轻质混凝土装配式组合楼板受力性能试验研究

通过对5块由H型薄壁钢梁和轻骨料混凝土形成的装配式组合楼板的静力加载试验,研究了该种装配式组合楼板常温下的受力性能和变形性能,并对比分析了不同约束条件以及次梁高度对楼板强度和刚度的影响.研究结果表明:该楼板具有良好的整体性和变形能力,当跨中挠度达到L/100时仅出现局部破坏,试件未发生整体坍塌,且具有双向板的受力特征;加强主梁两端约束对提高楼板承载力的作用并不十分明显;增加次梁高度可以提高楼板的极限承载力,但对楼板整体刚度影响较小.     

大跨度闭口型压型钢板-混凝土组合楼板抗弯承载力试验研究

通过对8块闭口型压型钢板-混凝土组合楼板的静力试验,对闭口型组合板的破坏特征、裂缝分布以及抗弯承载力等力学性能进行分析研究。试验结果表明:闭口型组合板破坏形态以纵向剪切破坏和弯曲破坏为主,大跨度组合板的破坏形式均为弯曲破坏。在试验研究的基础上,依据塑性截面设计法,并充分考虑组合板跨度和端部栓钉对组合板抗弯性能的影响,提出了更适合于大跨度闭口型压型钢板-混凝土组合楼板的抗弯承载力计算式,计算结果与试验结果吻合较好。     

Modelling and analysis of two-way composite slabs

The paper deals with the modeling and analysis of the ultimate behavior of two-way composite slabs. A software package of COSMOS/M 2.6 is used. Non-linear material properties are considered. The proposed finite element model is validated by making a comparison with full-scale tests published in literature for one and two-way composite slabs. Many parameters are studied, such as slab aspect ratio and slab slenderness ratio. The effect of embossments flattening is considered. The effect of cold steel straps which are fixed to the bottom steel deck flange perpendicular to corrugation direction is studied, including the variation of its thickness and distribution. Also the effect of shear studs is considered. The effect of all previous parameters on the ultimate capacity, distribution of reactions into both weak and strong directions, and slab deflection are investigated. The results are also recorded at the serviceability limit state. The analytical results of the two-way composite slabs are compared with the corresponding results of one-way composite slabs. A dramatic increase occurs on slab loads and distribution of reactions into the weak direction. A considerable decrease occurs on slab deflection as a result of using steel straps and studs.     

压型钢板-混凝土双向组合板实用计算方法

根据压型钢板-混凝土组合板的受力特点,讨论单、双向组合板的判断标准;提出双向组合板实用计算中考虑泊松比影响的跨中弯矩修正方法;对双向组合板荷载传递与各向同性的普通混凝土楼板的区别进行比较,提出方便实用的荷载传递计算方法。     

不同预应力筋布筋型式双向板的受力性能及承载力计算

预应力混凝土双向板已广泛应用于工程建设 ,迄今为止 ,工程中的双向板大量采用的预应力筋布筋型式是双向均匀布置 ,关于预应力筋布筋型式对四边简支双向板受力性能及承载力影响的研究还未见报道。因此 ,本文着重对板中央承受局部荷载的双向均匀布置预应力筋、双向中密边稀布置预应力筋、双向中间密布预应力筋的三块双向板的受力性能进行了试验研究 ,并采用塑性铰线理论对三块试验板的承载力进行了分析和计算。试验研究和计算分析表明 ,双向中间密布预应力筋试验板的承载力最高 ,双向中密边稀布置预应力筋试验板的承载力次之 ,双向均匀布置预应力筋试验板的承载力最低 ,塑性铰线理论可应用于四边支承预应力双向板的承载力计算。     

预应力混凝土空心叠合板试验研究

针对现有的一般预应力空心叠合板楼盖板厚较大,自重较大等缺点,提出了一种新形式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。试验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,建立了开裂弯矩、极限承载力、挠度的计算方法,为这种叠合板的设计和工程应用提供了依据。     

页岩陶粒轻质混凝土双向叠合楼板

根据3块足尺页岩陶粒轻质混凝土双向叠合楼板试件和1块足尺现浇双向楼板对比试件的静力堆载试验结果,分析了双向叠合楼板预制底板的普通混凝土和后浇叠合层的页岩陶粒轻质混凝土采用相同强度等级时的挠度变形特点,并根据试验结果和弹性力学薄板理论推导了页岩陶粒轻质混凝土双向叠合楼板的挠度计算公式。推导了四边固支页岩陶粒混凝土和普通混凝土叠合板在竖向均布荷载作用下截面中和轴高度、抗弯刚度和挠度的计算表达式,并分别对挠度和初始刚度计算公式进行了修正,提出了考虑四边支承转动的页岩陶粒轻质混凝土双向叠合楼板挠度计算公式。结果表明:页岩陶粒轻质混凝土双向叠合楼板跨中位移呈现线弹性变化特征,页岩陶粒轻质混凝土材料的弹性模量、叠合楼板中设置的钢筋桁架以及双向叠合板的板端约束条件是影响叠合楼板刚度和跨中挠度的主要因素;采用所推导公式计算的页岩陶粒混凝土叠合楼板的挠度值与试验值吻合良好。     

预制带肋底板混凝土双向叠合板实用弹性计算方法

针对预制带肋底板混凝土双向叠合板按单向板设计时传力模式不合理,以及采用正交构造异性板方法求解时计算量大、不便于工程设计采用的问题,通过引入等效跨度比,提出了一种实用弹性计算方法:将双向叠合板的形状按等效跨度比修正后视作各向同性板计算。采用该实用弹性计算方法,仅需知道等效跨度比便可查用各向同性板的弹性计算系数进行双向叠合板的设计。     

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。     

单向体外预应力加固RC双向板的试验研究

对RC双向板的加固采用粘贴补强技术存在诸多施工难点,如混凝土板底的大面积打磨处理、粘胶层涂抹时的厚度控制、大面积钢板的安装就位等等。体外预应力加固技术则不存在上述问题,它不仅施工方便,而且可以主动消除新加部分的应力滞后。通过5块RC简支双向板的单向体外预应力加固试验,研究了预应力钢筋的张拉控制力及其布筋形式对双向板受力性能的影响。试验结果表明,体外预应力可有效地改善双向板的受力性能,提高双向板的极限承载能力,在双向板的跨中区段"集中布置"体外预应力钢筋加固效果最佳。     

收缩对混凝土组合板长期应力与变形的影响

混凝土板和钢面板组合而成的单向板常作为永久模板在建筑结构中得到广泛应用。钢面板在浇筑混凝土时作为模板,待混凝土凝固后作为外部加固构件。这类板的使用性能具有时间依赖性,目前对其研究较少,在计算长期变形时为结构工程师提供的指导也较少。众所周知,板底部的不透水钢面板对沿组合板板厚分布的混凝土干燥收缩特性有着重要影响,但该影响尚未被量化。通过试验测定了沿组合板板厚非均匀分布的收缩特性,考虑了该结果对这类板长期变形的影响。组合板的应力与变形随时间变化而变化,该文描述了确定组合板应力和变形的分析过程,通过所测量的收缩特性,给出几种常见板型的分析结果。