钢筋套筒挤压搭接连接预制空心楼板-叠合梁节点试验

为研究受拉钢筋套筒挤压搭接连接的预制空心楼板-叠合梁连接节点在竖向荷载作用下的受力性能,进行了2个筒芯内模布设方向不同的预制空心楼板-叠合梁连接节点和1个现浇空心楼板-叠合梁连接节点的静力试验。结果表明:3个试件的裂缝分布相同、破坏形态相同,均为空心楼板受弯破坏;试件的试验承载力与规范计算承载力的比值均大于1.05,可采用规范正截面受弯承载力公式计算预制空心楼板的受弯承载力;试件的名义屈服荷载、峰值荷载、峰值点割线刚度基本相同;预制空心楼板受拉钢筋套筒挤压搭接接头可有效传递钢筋拉力。     

预应力混凝土带肋叠合板受弯性能试验与设计关键问题研究

预应力混凝土带肋叠合板(PCCSCR)是叠合楼板的一种，可实现长线生产，具有生产效率高、成本低、抗裂性能好、钢筋用量少、抗弯刚度大以及承载力高等优点。预应力混凝土带肋叠合底板采用免支撑施工，可进一步降低施工成本。对6块预制叠合底板和10块预应力混凝土带肋叠合板的足尺试件进行受弯试验，测得了相应的荷载-挠度曲线、荷载-应变曲线、裂缝开展及分布状况、破坏形式及相应的破坏荷载等。研究结果表明：预应力带肋叠合底板及叠合板的破坏形式均为弯曲破坏，其受弯性能能够满足施工阶段和使用阶段的要求，具有较好的延性；预应力混凝土叠合底板与后浇混凝土的协同受力性能良好，底板自然粗糙面即可满足叠合面的抗剪需求；预应力叠合底板带肋对减小底板施工挠度和提高底板刚度效果显著，且预应力叠合底板不开裂是免支撑设计的前提，通过合理设计，可以实现不同跨度免支撑设计的挠度限值要求。结合试验结果对PCCSCR的设计关键问题进行了分析，并总结提出了PCCSCR的设计流程。     

钢筋混凝土双向密肋夹芯保温叠合板研究

钢筋混凝土双向密肋夹芯保温叠合板由预制预应力混凝土底板、保温隔热夹芯和现浇混凝土面层组成.分析了预应力混凝土底板在施工阶段和使用阶段的受力状态,提出了钢筋混凝土双向密肋夹芯保温叠合板的设计计算方法,并对其施工工艺及质量检验提出了要求.     

预制预应力带肋底板混凝土叠合板的受弯疲劳性能试验研究

板肋形式是影响预制预应力带肋底板混凝土叠合板弯曲疲劳性能的重要因素之一。为研究板肋形式对叠合板弯曲疲劳性能的影响规律,对一块T形肋底板叠合板试件与四块矩形肋底板叠合板试件的弯曲疲劳进行对比试验,研究不同板肋形式和疲劳荷载幅值对叠合板疲劳损伤程度的影响规律,得到了其破坏形态、裂缝分布规律、荷载-挠度曲线、荷载-应变关系曲线。结果表明:相同板肋形式随着疲劳荷载幅值增大,会导致明显的疲劳弯曲刚度退化,并且疲劳损伤也会显著增加,但叠合面疲劳损伤较小,表明叠合面的存在不会影响叠合板的受力性能,而不同板肋形式的矩形肋底板叠合板与T形肋底板基本表现出相同的弯曲疲劳性能。     

新型预制预应力钢筋桁架翼缘加劲肋叠合双向板试验研究

新型预制预应力钢筋桁架翼缘加劲肋叠合板针对现有预制叠合板的特点和利弊,旨在提高预制装配叠合板的整体受力性能、经济性和施工便利性等。对该新型双向叠合板进行了使用状态静力加载试验,结果表明,该新型双向叠合板具有较好的双向受力性能;其非预应力方向上的挠度略大于预应力方向上的挠度;非预应力方向开裂前刚度可在预应力方向开裂前刚度基础上乘以刚度折减系数,其值建议取为0.7。     

双向筒芯简支预应力空心楼板静力试验

为研究筒芯内模顺筒向与剪力传递方向一致的四边简支现浇预应力混凝土双向空心楼板在竖向荷载作用下的性能,完成一块净跨为8m×8m的试验板的静力加载破坏试验。结果表明,试验板在板底中部出现弯曲裂缝,沿板的对角线方向发展并形成塑性铰线,板为弯曲破坏;实测开裂荷载大于规范计算值;加载至荷载标准值时,实测跨中最大竖向位移经考虑混凝土徐变影响后小于规范限值;加载至荷载设计值时,钢筋接近屈服;钢筋屈服时施加的荷载大于按弹性理论计算的荷载,预应力钢绞线接近条件屈服强度时施加的荷载大于按塑性理论计算的荷载;试验结束时,板中心的位移达到板跨的1/63,施加的荷载为荷载设计值的1.81倍;竖向位移、板内钢筋应变及截面抗弯刚度基本为中心对称即两个方向分别对于板的中线对称。在试验的基础上提出如下设计建议:沿剪力传递方向布置筒芯内模的四边简支双向空心楼板,内肋和组间肋可不配箍筋,可视为各向同性双向板,按弹性理论计算其受弯承载力,按塑性理论计算其极限弯矩,按双向板计算截面抗弯刚度。     

PKG预制底板的截面优化设计、生产与施工研究

PKG预制底板是直接在2.4～6.0 m跨PK预应力混凝土预制底板的混凝土肋上外包内卷边C型槽钢所得,其特点是工业化预制程度高,预制过程支模简单、有利于成品保护,预制底板及其叠合后的叠合楼板刚度大。由于PK预制底板受力性能均已满足规范要求,外包型钢后,其力学性能有很大富余度。本文研究了PKG板的截面参数,并编制了仅输入板跨和板宽即可进行PKG板迭代设计计算的MATLAB程序,对2.4～6 m跨PKG预制底板考虑最小用钢量时的肋高、预应力钢筋数目等进行了截面优化和规整化设计,利用程序迭代设计计算了6.3～9 m跨的PKG预制底板,最终设计出了截面合理、力学性能优异的既满足规范要求又适合于工业化生产的PKG预制底板;并对PKG叠合楼板的工业化生产与施工进行了介绍,可为PKG预制底板的设计及叠合板的生产、施工提供参考。     

整体式拼缝连接的预制空心楼板受弯性能试验研究

为研究采用整体式拼缝、受拉钢筋套筒挤压搭接连接的预制空心楼板在竖向荷载作用下的受弯性能,对2个筒芯内模布设方向不同的预制空心楼板试件和1个整浇空心楼板试件进行静力试验。结果表明:3个试件的钢筋受拉屈服裂缝分布相同,均为空心楼板受弯破坏;预制空心楼板、整浇空心楼板试件峰值荷载与GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》计算值的比值分别为1.20、1.23;钢筋套筒挤压搭接连接接头可有效传递钢筋拉力;3个试件的竖向荷载-跨中位移曲线、承载能力、不同状态下的挠曲变形基本一致,筒芯内模布设方向对预制空心楼板的整体受力性能影响不大,采用整体式拼缝、受拉钢筋套筒挤压搭接连接的预制空心楼板可基本等同于整浇空心楼板。     

大跨度预应力混凝土带肋叠合板力学性能试验研究与工程应用

为研究大跨度预应力混凝土带肋叠合板在不同支撑条件下的力学性能,以及长期荷载对板变形的影响,分别进行单块叠合板在两端简支和两端梁支座条件下的静力加载试验,以及由三块预制带肋底板密拼、叠合层整体浇筑的整体大板长期加载试验.试验结果表明:两端梁支座的预应力叠合板的初始刚度和板底开裂荷载均大于两端简支预应力叠合板,预制带肋底板与现浇叠合层混凝土粘结良好,未出现开裂和剪切滑移;整体大板变形随时间不断增加,加载历时一个月后,变形趋于稳定,同荷载作用下整体大板的跨中挠度是两端简支单块叠合板跨中挠度的23.6％,整体大板呈现出双向受力特征.     

预应力混凝土带肋叠合底板肋部开槽的受力验算及合理性分析

预应力混凝土带肋叠合板具有良好的受力性能和经济优势,是一种常见的装配式叠合楼板.预应力带肋叠合底板由于板肋的存在给施工阶段管线的布置造成了困难,通过肋部开槽可以解决此问题,但肋部开槽位置的不合理会造成底板的刚度及承载能力不满足施工阶段的受力要求.通过理论分析和试验验证对预应力带肋叠合底板肋部开槽进行抗弯性能研究,给出预应力带肋叠合底板肋部开槽的合理条件、开槽后挠度计算公式、跨间无支撑施工开槽的设计流程.     

两跨连续GFRP-混凝土空心组合板受力性能试验研究

为研究两跨连续GFRP-混凝土空心组合板的受力性能,进行了2个连续组合板试件的静力加载试验。组合板分别采用环氧树脂胶及栓钉与下部工字钢支座进行连接。试验结果表明,试件最终破坏形态均为跨中截面处受压区混凝土压碎后,下部GFRP型材下翼缘断裂或侧壁屈曲破坏。采用环氧树脂胶连接的试件,边支座可以视为简支支座;采用栓钉连接的试件,边支座可以视为固定支座。随着负弯矩区混凝土的开裂及受拉钢筋的屈服,组合板均出现了明显的内力重分布现象。基于截面分析方法和等效刚度,提出了连续组合板受力全过程计算方法。计算结果表明,组合板的支座反力和截面弯矩试验值与理论值吻合较好,提出的方法可以有效地用于组合板的全过程受力分析。     

《现浇混凝土空心楼盖结构技术规程》(CECS175:2004)介绍

概述了《现浇混凝土空心楼盖结构技术规程》(CECS175:2004)的编制情况和主要技术内容。主要内容包括适用范围、内模、空心楼板两个方向刚度的差别、边支承板楼盖和柱支承板楼盖、结构内力分析、受弯、受剪、受冲切承载力计算、挠度和裂缝控制、配筋及结构构造、施工及验收等。     

考虑收缩徐变影响的两跨钢-混凝土连续组合梁长期性能预测方法

为量化混凝土翼板收缩徐变对多跨钢-混凝土连续组合梁长期性能的影响,提出相应的预测方法,基于现有两跨连续组合梁长期试验结果对典型的组合梁设计方法进行适用性评述; 在此基础上,基于龄期调整的有效模量法并考虑混凝土的收缩徐变、开裂及组合梁界面相对滑移的综合影响,提出两跨连续组合梁长期中支座弯矩与跨中挠度的计算公式,并采用长期试验结果验证预测方法的可靠性; 进一步对比不同混凝土翼板类型(收缩徐变分布模型)对组合梁长期性能的影响。结果表明:采用龄期调整的有效模量法模拟混凝土徐变特征,考虑收缩产生的附加弯矩,采用折减刚度考虑混凝土开裂与界面滑移的影响,提出的两跨连续组合梁长期性能计算公式,可有效预测组合梁长期中支座弯矩分布与跨中挠度,计算结果与试验结果最大相差25.3%; 混凝土的收缩变形对组合梁长期性能影响显著,当不考虑混凝土收缩变形时,组合梁中支座弯矩与跨中挠度仅分别为试验值的41.1%和60.6%; 组合梁长期性能设计时,应根据楼板类型采用不同的收缩徐变模型,针对钢筋混凝土楼板采用均匀收缩、均匀徐变模型,针对组合楼板采用非均匀收缩、非均匀徐变模型。     

钢筋混凝土框架边节点现浇板受拉有效翼缘宽度研究

现浇板参与受力会影响甚至改变钢筋混凝土框架节点的破坏模式,其对结构抗震性能的影响可通过计算有效翼缘宽度来反映。通过3个钢筋混凝土梁-柱-板边节点试件的低周反复荷载试验,对带现浇板的边节点破坏形态、滞回曲线以及现浇板纵向钢筋应变等进行了分析。研究结果表明：由于现浇板参与受力,增大了框架梁端弯矩,使得钢筋混凝土梁-柱-板边节点的下柱顶部发生破坏,未能实现“强柱弱梁”预期破坏机制;现浇板纵筋应变随层间侧移角增加而增大,在相同层间位移角下,板筋应变值随距梁侧距离的增大而减小。为进一步对钢筋混凝土梁-柱-板边节点的受力机理进行研究,以力学模型为基础建立了现浇板受拉有效翼缘宽度计算方法,根据建议公式对8组钢筋混凝土梁-柱-板边节点现浇板的有效翼缘宽度进行分析,计算结果与试验结果吻合较好,建议的计算方法有效解决了设计规范中经验公式计算结果离散性大的问题。     

现浇圆形管空心楼盖中单向模型板受力性能的试验研究

本文通过三个对比组的模型试验,对比研究了现浇圆形管空心楼盖中单向横孔模型板与单向顺孔模型板的受力性能和剪力传递特征。研究表明,当空心率在35%以下时,横孔模型板与顺孔模型板受力变形特征几乎完全相同;当空心率达到50%时,横孔模型板仍然具有良好的抗弯刚度,为进一步研究现浇空心楼盖的双向受力特征奠定了基础。同时,研究还发现,横孔板孔肋是剪力传递的薄弱环节,建议应对其进行抗剪验算。此外,本文还对现浇圆形管空心楼盖抗弯纵筋的最小配筋率的取值提出了修正建议。     

现浇混凝土空心无梁楼板的施工质量控制

简述了GBF管及现浇楼盖结构的特点,并结合工程实例,介绍了现浇混凝土空心无梁楼板的施工技术及GBF管的安装和固定措施。实践表明,现浇混凝土空心无梁楼板结构体系具有自重轻、降低层高、节省材料、综合造价低、刚度大、抗震性能好等特点,特别适用于大跨度、大荷载、大空间的多层和高层建筑。     

考虑梁板相互作用的现浇混凝土肋梁楼盖静力试验与理论分析

为研究现浇混凝土双向板肋梁楼盖梁板的相互作用,对柱支承混凝土双向板肋梁楼盖中的中区格板和边区格板模型进行了竖向加载试验,观测了这两种区格板模型中板、梁及柱的裂缝发展及破坏过程;分析了梁、板的荷载-挠度曲线以及板、梁和柱的荷载-钢筋应变曲线;采用线弹性理论、塑性理论和等效框架法分别计算了板控制截面的弯矩值并与试验值进行比较。根据试验与分析,对楼盖结构中梁与板的相互作用进行了分析。结果表明：这两种区格板肋梁楼盖模型均发生梁 板破坏模式;按线弹性理论和塑性理论（板破坏模式,不考虑梁板相互作用）所得板控制截面弯矩值与试验值差别较大,而按等效框架法和塑性理论（梁-板破坏模式,考虑梁板相互作用）所得弯矩值与试验值吻合较好。按塑性理论的梁 板破坏模式,分析了这两种区格板楼盖的极限荷载,分析结果与试验结果比较吻合。     

现浇混凝土空心双向板实用计算方法

基于弹性理论,假定单宽空心板带与实心板带中点挠度比值等于整体空心板与整体实心板中点挠度比值,单宽空心板带与实心板带中点弯距比值等于整体空心板与整体实心板中点弯距比值。推导出单向布管的空心双向板的内力修正系数。在此基础上给出了基于实心双向板常规计算图表的现浇混凝土空心双向板的挠度和弯距计算公式。ANSYS通用有限元程序对算例的计算结果表明,挠度和中点弯距值的计算误差均小于10%;空心双向板的双向受力特性十分明显;平行于管轴方向的截面惯性矩大于垂直于管轴方向的截面惯性矩,其差值小于7%。此外,本文还对空心板布管方向和钢筋布置提出了建议。     

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。     

钢筋混凝土双向板肋梁楼盖挠度计算方法研究

对现浇钢筋混凝土双向板肋梁楼盖中的中区格板、边区格板和角区格板,分别进行了均布荷载作用下的静力加载试验,测试了梁板的挠度值;考虑区格板边界支承条件的影响,建立了双向板挠度计算公式,并将公式的挠度计算值与试验值进行比较。结果表明:按线弹性理论所得的挠度值与试验值之间存在较大误差;按挠度计算公式计算所得挠度值与试验结果比较吻合。