冷轧带助钢筋叠合板试验研究

本文通过对四块大面积冷轧带肋钢筋预制底板浇筑的叠合板进行加载试验，结果表明，采用冷轧带肋钢筋制做叠合板，不需施加预应力，叠合板的刚度，抗裂及承载力等各项性能均优于《预制混凝土构件质量检验及评定标准》的要求，本文还提出了计算这种叠合板短期刚度的方法，与实测结果吻合较好。     

预应力混凝土钢管桁架叠合底板受力性能研究

为研究预应力混凝土钢管桁架叠合底板受力性能及各个结构要素对预应力混凝土钢管桁架叠合底板整体受力性能的影响,采用ABAQUS有限元软件建立模型并对数据进行分析,计算得出叠合底板试件的荷载-跨中挠度曲线关系,并将有限元计算的数据与既有试验数据进行了对比.发现有限元软件计算模拟的荷载-跨中挠度曲线关系变化与试验测得数据基本一致,在此基础上,研究了钢管直径、钢管壁厚、底板跨度、预应力筋数量、预应力大小、混凝土强度、砂浆强度等因素对预制板承载力的影响.研究结果表明：预应力大小、钢管壁厚、预应力筋数量、灌浆料强度、叠合板跨度对叠合板承载力影响较大,混凝土强度对叠合板承载力影响较小.     

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...     

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.     

内藏桁架混凝土组合高剪力墙抗震性能

为改善混凝土高剪力墙的抗震性能,提出了内藏桁架混凝土组合高剪力墙,其内藏桁架包括钢桁架、钢筋桁架及型钢-钢筋组合桁架.该新型剪力墙为双重组合剪力墙,即将桁架与剪力墙两种受力体系组合、型钢与混凝土两种材料组合联合应用.进行了6个1/3缩尺的高剪力墙抗震性能试验研究;对比分析了普通混凝土高剪力墙、内藏钢框架混凝土高剪力墙和内藏桁架混凝土组合高剪力墙的承载力、延性、刚度及其衰减、滞回特性、耗能能力及破坏特征;建立了内藏桁架混凝土高剪力墙的刚度和承载力计算模型;提出了该新型剪力墙的抗震设计建议.计算结果与实测值符合较好.试验表明,内藏钢框架及内藏桁架混凝土高剪力墙的抗震性能比普通混凝土高剪力墙的抗震性能明显提高.     

分离式叠合板组合梁受力性能试验与模拟研究

分离式叠合板组合梁受力性能的研究可为新型组合梁的理论分析提供参考依据及借鉴作用。文章通过足尺分离式叠合板组合梁的静力试验,对试验梁的破坏形式、加载点处沿截面高度的纵向应变和跨中截面的挠度变化进行分析,并采用ABAQUS软件模拟分析了分离式叠合板组合梁受力性能的影响因素。结果表明:分离式叠合板组合梁中预制板拼缝的存在,削弱了试件的抗剪承载力,造成试件的剪切破坏,但在远离预制板拼缝处,叠合板的协同工作性能良好;分离式叠合板组合梁的受力性能随后浇层厚度的增加和栓钉间距的减小而提高,施工时的预制底板在钢梁上翼缘的搁置长度宜为40 mm;模拟结果与试验结果吻合较好,验证了数值分析模型的有效性与可行性。     

叠合柱边框内藏钢桁架带洞口组合核心简抗震性能研究

提出了钢管混凝土叠合柱边框内藏钢桁架混凝土组合核心筒,为了解该新型多重组合带洞口核心筒的抗震性能,进行了1个钢管混凝土叠合柱边框带洞口混凝土组合核心筒和1个钢管混凝土叠合柱边框内藏钢桁架带洞口混凝土组合核心筒的低周反复荷载试验研究,2个试验模型按原型结构的1/6缩尺.在试验研究基础上,分析比较了2个核心筒的滞回特性、承载力、延性、刚度衰减、耗能能力和破坏形态.结果表明,与钢管混凝土叠合柱边框带洞口混凝土组合核心筒相比,钢管混凝土叠合柱边框内藏钢桁架带洞口混凝土组合核心筒的抗震性能显著提高,建立了其承载力简化力学模型,计算结果与试验结果符合较好.     

内藏桁架混凝土组合中高剪力墙抗震性能试验研究

首先提出了内藏桁架混凝土组合剪力墙,其内藏桁架包括钢桁架、钢筋桁架及钢-钢筋组合桁架.该新型组合剪力墙包含2种组合,即不同受力体系-桁架与剪力墙的组合、不同材料-型钢与混凝土的组合,形成了双重组合剪力墙.进行了6个1/3缩尺的普通、内藏钢框架及内藏不同材料桁架混凝土中高剪力墙的抗震性能试验研究.在此基础上,对比分析了各剪力墙的刚度及其衰减过程、承载力、延性、滞回特性、耗能能力及破坏特征;建立了内藏桁架混凝土中高剪力墙的刚度和承载力计算模型,计算结果与实测结果符合较好;提出了该新型剪力墙的抗震设计建议.试验结果表明,内藏钢框架及内藏不同材料桁架混凝土中高剪力墙的抗震性能比普通混凝土中高剪力墙明显提高.     

考虑桁架钢筋节点间距的叠合板批量吊点验算与寻优

针对目前桁架钢筋混凝土叠合板吊点优化时未考虑桁架上弦节点间距的问题,提出根据桁架上弦节点间距、力学标准吊点批量构建不同尺寸叠合板平行桁架方向的吊点区间与位置矩阵,以脱模时混凝土受拉正应力最大值相对较小的情况判定吊点最优,并基于MATLAB软件对630个叠合板数值算例进行验证。结果表明：该方法可批量定位叠合板平行桁架方向力学标准吊点左右桁架钢筋波峰处,并判别最优吊点;4点最优起吊下,常规叠合板混凝土受拉正应力最大值相比吊点非最优时降低0.1%～41.2%。     

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．     

预埋角钢连接件的叠合板-钢梁装配式梁板节点抗震性能研究

为优化预制底板伸出胡子筋造成运输难度大、施工不便等问题,提出了一种带预埋角钢连接件的叠合板-钢梁装配式梁板节点,并将其与出筋的装配式梁板节点和不出筋的装配式梁板节点进行了低周往复荷载加载试验,并分析3组试件的破坏形式、滞回曲线、骨架曲线、割线刚度以及能量耗散的差异性,并基于有限元建立了单调荷载下梁板节点模型,将其与往复荷载下的节点横向抗剪承载力对比。结果表明：角钢连接件减小了钢梁与叠合板之间的相对滑移,起到抗剪连接件的作用,提高了钢与混凝土之间的组合效应和抗震性能;设置角钢连接件,避免了叠合板底板伸出胡子筋带来的施工不便等问题。往复荷载下的梁板节点的横向承载力比单向荷载下降低了20.6%;横向荷载下,角钢连接件的根部应力最大,角钢上的钢筋也参与了抗剪工作,起到了增强预制层与现浇层的叠合性能的作用。     

角钢-双T型纵横梁拼接节点承载特性研究

拼接节点作为钢桁架结构重要的连接部位,其承载力和刚度是影响钢桁架整体结构安全性和稳定性的重要因素。本文结合大直径钢桁架筒仓施工支撑平台设计提出两种角钢–双T型纵横梁拼接节点的拼接形式,为研究其承载特性,采用静力加载试验和有限单元法,对这两种拼接节点进行研究,分析相同受力和相同约束等条件下带腹板连接板拼接节点和带腹板端板拼接节点的抗弯刚度、极限荷载及破坏模式,以确定较合理的角钢–双T型纵横梁拼接节点的拼接形式,实现大直径钢桁架筒仓施工支撑平台的装配化施工。研究结果表明：相同约束条件下,当荷载达到150 kN时,试验测得带腹板连接板拼接节点的位移比带腹板端板拼接节点的位移小–1.73%,且其抗弯刚度比带腹板端板拼接节点高8.76%。采用有限单元法对带腹板连接板拼接节点和带腹板端板拼接节点进行数值模拟,当荷载达到极限荷载200 kN时,带腹板端板拼接节点塑性变形较大,最后带腹板端板拼接节点先于构件发生剪切破坏;当荷载达到极限荷载220 kN时,带腹板连接板拼接节点塑性变形较大,最后构件先于带腹板连接板拼接节点发生压屈破坏。带腹板连接板的拼接节点更符合“强节点弱构件”的节点设计原则,满足大跨度钢桁架节点拼接要求,其研究成果为钢桁架整体结构性能的研究提供理论依据。     

装配式地铁站钢板-混凝土空心叠合板受弯性能

装配式地铁站钢板-混凝土空心叠合板具有自重轻、施工方便等优点,有较好的应用前景。本文基于ABAQUS软件对钢筋混凝土叠合板进行有限元分析,并将有限元分析结果与试验进行对比,验证钢筋混凝土空心叠合板有限元分析的可靠性;在此基础上分析预制钢板-混凝土空心叠合板的受弯性能,为装配式地铁车站用空心叠合板提出合理的截面尺寸。研究结果表明:本文建立的钢筋混凝土空心叠合板有限元分析结果与试验结果对比最大相差7.0%;内模厚度对预制钢板-混凝土空心叠合板的极限承载力及刚度影响最大幅度为15.5%。建立的有限元模型可有效的模拟钢筋混凝土空心叠合板的受弯性能;预制钢板-混凝土空心叠合板的合理截面为内模厚度200mm、内模宽度200mm、内模长度500mm;为实际生产和制备提供理论依据。     

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。     

角钢–双T型纵横梁拼接节点承载特性研究

拼接节点作为钢桁架结构重要的连接部位,其承载力和刚度是影响钢桁架整体结构安全性和稳定性的重要因素。本文结合大直径钢桁架筒仓施工支撑平台设计提出两种角钢–双T型纵横梁拼接节点的拼接形式,为研究其承载特性,采用静力加载试验和有限单元法,对这两种拼接节点进行研究,分析相同受力和相同约束等条件下带腹板连接板拼接节点和带腹板端板拼接节点的抗弯刚度、极限荷载及破坏模式,以确定较合理的角钢–双T型纵横梁拼接节点的拼接形式,实现大直径钢桁架筒仓施工支撑平台的装配化施工。研究结果表明:相同约束条件下,当荷载达到150 kN时,试验测得带腹板连接板拼接节点的位移比带腹板端板拼接节点的位移小–1.73%,且其抗弯刚度比带腹板端板拼接节点高8.76%。采用有限单元法对带腹板连接板拼接节点和带腹板端板拼接节点进行数值模拟,当荷载达到极限荷载200 kN时,带腹板端板拼接节点塑性变形较大,最后带腹板端板拼接节点先于构件发生剪切破坏;当荷载达到极限荷载220 kN时,带腹板连接板拼接节点塑性变形较大,最后构件先于带腹板连接板拼接节点发生压屈破坏。带腹板连接板的拼接节点更符合"强节点弱构件"的节点设计原则,满足大跨度钢桁架节点拼接要求,其研究成果为钢桁架整体结构性能的研究提供理论依据。     

预应力叠合楼板抗震性能的试验研究

通过预应力叠合板面内低周反复荷载的实验研究，分析了叠合板的面内剪切承载力与面内剪切刚度的变化规律，建立了板的面内剪切刚度退化表达式。试验结果表明，板的面内受力变形特性接近于现浇板，具有较好的抗震性能。     

基于多目标最优钢桁架拱桥体系的结构优化设计

目的研究钢桁架拱体系桥梁的结构优化设计方法.方法建立以桁架拱片的体系效率和总用钢量为综合目标的多目标优化模型.以上下弦拱顶竖直间距及构件截面尺寸作为设计变量,建立设计变量与满足结构强度、刚度及稳定性要求的状态变量之间的约束关系.并采用多目标最优化的一阶分析法来进行桁架拱桥的形状控制及构件尺寸确定.结果得到了设计中的中承式钢桁架梁拱组合体系桥的优化方案;桁架拱片形状的控制是重要的,随着拱顶高差增大,结构用钢量下降,但当拱顶高差超过一定高度后,用钢量反而上升.结论将体系效率与多目标最优化计算理论引入桁架拱体系桥的整体优化是可行的,结果也是合理的;体系效率的增加并不能确保用钢量的减少,因而结构体系效率的高低并不能完全反应经济性能的优劣.     

带抗剪键叠合板的力学性能

为研究带抗剪键叠合板的力学性能,基于试验和有限元模拟方法,通过对比抗剪键数量不同的叠合板荷载-挠度曲线,分析了设置抗剪键的必要性。通过对比带抗剪键叠合板与现浇板的受力过程,分析了叠合板的受力特点。提取了抗剪键剪力,分析了抗剪键破坏过程及剪力分布规律,并建立了剪力简化计算式。结果表明:抗剪键能明显提高叠合板的刚度和承载力;与现浇板相比,叠合板板底混凝土开裂和钢筋屈服时,板底混凝土第一主应力分布规律明显不同,而板底钢筋应力和位移分布规律相近;叠合板内各抗剪键剪力随荷载增加,先呈线性增加,后突然下降,抗剪键剪力值越靠近支座越大。最后,提出了抗剪键的布置方法。     

预应力混凝土空腹叠合板性能研究与工程应用

目的研制一种新型的楼板形式，解决目前现浇楼板存在许多难以克服的缺点，以及传统实腹叠合板经济性能差，不能得到广泛推广等问题．方法通过试验研究简支和连续空腹叠合板的受力性能，并与外形尺寸和配筋都相同的整浇板试验相比较，通过计算和分析确定空腹叠合板的构造措施和经济性能．结果得出不首先出现叠合面滑移破坏的最小叠合接触比例，并提出部分叠合叠合板的概念．确定了空腹叠合板的设计计算方法．结论只要叠合接触比例在27％以上，叠合接触面经有效粗糙处理和配筋，就能保证叠合接触面的抗剪刚度．空腹叠合板同时具有现浇板和装配式楼板的优点．相对于传统的实腹叠合板，空腹叠合板可以有效降低自重，增强楼板的使用功能，是一种新颖的楼板结构形式．     

型钢自密实混凝土叠合剪力墙滞回性能有限元分析

为进一步研究型钢自密实混凝土(SCC)叠合剪力墙的抗震性能,在已有试验研究基础上,采用MSC.MARC软件中的分层壳单元建立型钢SCC叠合剪力墙有限元模型,并采用该模型进行低周往复加载数值模拟.在此基础上,分析了暗柱型钢含钢率、叠合区锚固钢筋配筋率及轴压比对型钢SCC叠合剪力墙承载力和延性的影响.分析结果表明:采用该有限元模型计算得到的模拟结果与已有试验结果吻合较好,该方法可为叠合剪力墙结构体系抗震性能的数值模拟分析提供参考;随着暗柱型钢含钢率或叠合区锚固钢筋配筋率的增加,墙体承载力逐渐提高,但延性逐渐降低;型钢SCC叠合剪力墙在大震作用下的轴压比不应大于0.3.