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。     

大尺寸大开间页岩陶粒混凝土双向叠合板足尺试验研究

针对目前装配式建筑中常用的钢筋混凝土叠合楼板自重较大、工厂标准化生产的预制底板规格尺寸较小的问题,提出了一种由两块预制普通混凝土大板通过一条整体式接缝拼装,并后浇轻质页岩陶粒混凝土而成的大开间叠合楼板,页岩陶粒混凝土后浇层可有效减小楼板自重,提高楼板的保温、隔热和隔声性能。通过进行叠合板足尺试件的堆载试验,研究其在竖向荷载作用下的承载力、变形特征、破坏形态及整体式接缝的传力性能。结果表明,该大开间叠合板试件在正常使用极限状态下的跨中挠度和裂缝宽度均满足相关规范要求,且表现出明显的双向板裂缝分布特征,所采用的整体式接缝具有良好的传力性能,可以作为结构楼板使用。此外,有限元模型所选取的材料本构模型和接触面设定较为合理,计算结果与试验结果吻合良好,可用于轻质混凝土叠合楼板受力性能及影响参数分析。     

预应力混凝土四边简支双向叠合板的设计方法

对预应力混凝土双向叠合板进行了抗弯刚度分析,基于弹性薄板原理,按照正交各向异性板推导四边简支单向预应力矩形板的相应计算公式,通过自编程序求解出双向叠合板在四边简支边界条件下的计算系数,并编制成与普通钢筋混凝土双向板相对应的表格,为其进一步推广应用奠定基础。通过与现浇四边简支双向板弹性计算系数的比较可知,在预应力双向叠合板的设计中,应将预制构件沿短跨方向布置才能更好地发挥其节省钢材的优势。     

轻质芯模混凝土叠合密肋楼板试验研究与分析

为研究轻质芯模混凝土叠合密肋楼板的受力和变形性能,对由混凝土梁四边支承的轻质芯模混凝土叠合密肋楼板的足尺模型进行了竖向加载试验。观测楼板裂缝的出现和发展以及楼板破坏过程,分析楼板的荷载-挠度曲线、荷载-钢筋应变曲线以及楼板的安全性和适用性。试验结果表明,在初始加载到破坏的整个过程中,楼板的裂缝逐渐开展,挠度缓慢增大,楼板表现出良好的延性破坏特征;同时楼板呈现出明显的双向板受力特征,主肋表现出T形截面梁的受力特征;楼板具有较高的安全储备和良好的适用性。     

刚度减弱的叠合式双向楼板内力与挠度研究

针对叠合式双向楼板拼缝存在使截面刚度减弱尚无弯矩、挠度有效计算方法的实际情况,采用ABAQUS软件建立叠合式双向楼板分析模型,根据弹性理论探讨叠合式双向楼板跨中弯矩、挠度的变化规律。采用定量计算和定性分析的方法,将四边简支的叠合式双向楼板与现浇双向楼板的受力情况进行对比分析。结果表明:叠合式双向楼板长向刚度减弱,长向抗弯能力减小,短向抗弯能力增大;叠合式双向楼板短向弯矩值增加,长向弯矩值不予折减仍按现浇双向板弹性理论配筋;弹性理论计算结果、ABAQUS软件模拟结果和试验测得数据吻合较好,可为同类楼板的研究和工程应用提供参考。     

预应力混凝土钢管桁架叠合板施工阶段短期刚度研究

预应力混凝土钢管桁架叠合板是近几年出现的一种新型叠合板,叠合板在施工阶段的受力性能非常重要。设计了4个预应力混凝土钢管桁架叠合板试件,并对其进行受弯载荷试验。给出了4个试件的荷载-跨中挠度曲线。同时考虑钢管对混凝土的约束,按照等效截面刚度法推导出了施工阶段的短期刚度计算公式,计算了简支板的跨中挠度。在构件抗弯刚度未发生严重退化时,跨中挠度的计算结果与试验结果较为吻合。     

钢筋桁架叠合双向板刚度计算方法研究

根据已有的带钢筋桁架混凝土叠合双向板与现浇双向板对比试验结果,针对叠合双向板的受力特性,结合混凝土规范中的相关理论依据。引入折减系数对已有的刚度的公式进行适当修正,最终提出叠合双向板抗弯刚度和挠度的计算公式。将计算结果与试验结果进行对比,计算值和试验值吻合较好,误差在10%以内,验证了公式的合理性。最后给出了相关设计建议。     

碳纤维增强复材-混凝土密拼双向叠合楼板静载试验研究

为了解决装配式混凝土双向叠合板的预制底板需要预留外伸钢筋,现场设现浇带接缝方式施工效率低、成本高的问题,在普通密拼接缝的研究基础上提出了板底跨缝粘贴碳纤维增强复材条带的密拼接缝方式。通过6块四边简支的矩形单缝密拼双向叠合楼板静载对比试验,从受力特点和破坏形态、承载特性、变形能力三个方面研究了碳纤维增强复材-混凝土密拼双向叠合板的受弯性能。研究结果表明：四边简支的密拼混凝土叠合板均能实现双向传力,未出现拼缝处裂缝集中的现象;碳纤维增强复材有效参与截面受力,对提高构件的开裂荷载、使用状态试验荷载值贡献明显,能使叠合板抗弯刚度提高25%,对板底拼缝的约束作用非常明显;使用聚合物砂浆填充板缝可增强结构整体性,使叠合板抗弯刚度提高23%,减小板底拼缝宽度增加量。     

新型装配式双向密肋空腔叠合楼板试验研究

结合空腔密肋楼板和叠合式楼板特点,开发出一种新型的装配式双向密肋空腔叠合楼板,并对其进行了足尺静力试验和有限元分析。研究结果表明,这种新型的装配式双向密肋空腔叠合楼板荷载与变形基本呈线性变化,且残余变形不大,具有很好的弹性性能。此外,不同载荷等级作用下试验板两个方向的挠度曲线基本吻合,各对称点处变形大小相当、曲线一致,且裂缝开展形式同普通双向板相似,表明该密肋空腔叠合楼板整体工作性能良好,双向受力性能明显,可按双向板计算。试验板的有限元分析与试验结果吻合较好,进一步证实该板的整体工作性能强,可为该楼板的设计与应用提供参考。     

装配式叠合双向板受力性能实验研究及分析

对现浇双向板与双拼叠合式双向板进行静力加载试验,主要对比这2种板的挠度及裂缝开展等方面在均布荷载下的受力差异情况。足尺试验表明,现浇双向板与这种双拼叠合式双向板在受力性能上基本一致。由此可得,双拼式叠合板的挠度曲线可用弹性薄板理论计算,这个足尺试验为DB34/T810—2008《叠合板式混凝土剪力墙结构技术规程》的修订提供理论依据,为加快推进装配式建筑提供技术支持和理论支撑。     

钢筋混凝土双向叠合板的挠度计算方法研究

钢筋混凝土构件在正常使用阶段均为带裂缝工作。而由于受拉区混凝土开裂,带裂缝的钢筋混凝土构件与均质弹性构件的刚度存在明显差别,其刚度下降导致构件的实际挠度与按照均质弹性理论得到的计算值之间存在较大差异。本文基于等效拉力法,在考虑裂缝间混凝土参与受拉、受压区混凝土双向受压和叠合板二次受力影响的基础上,对裂缝截面处受拉钢筋的应力加以修正,引入裂缝间混凝土拉应力所产生的抵抗力矩M′、受压区混凝土双向受压所产生的抵抗力矩M″和受拉区裂缝间混凝土拉应力影响系数k1,推导出了考虑二次受力的钢筋混凝土双向叠合板的短期刚度计算公式,并与钢筋混凝土双向叠合板的试验数据进行了对比,本文公式的计算值与试验实测值更加吻合,误差更小。     

高强轻骨料混凝土梁裂缝和刚度的试验与分析

在6根高强页岩陶粒混凝土梁和2根普通高强混凝土梁试验研究和相关分析的基础上,提出了高强页岩陶粒混凝土梁正截面承载力的计算方法。基于由试验数据分析得到的内力臂系数η的值和纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ的计算公式,提出了高强页岩陶粒混凝土梁的抗弯刚度、挠度和裂缝宽度的计算方法,供相关规程修订和工程实践参考。     

预应力连续双向板布筋方式及受力性能研究

预应力连续双向板布筋是无粘结预应力混凝土板全新的布筋方式,通过用弹性理论与塑性理论对四边简支预应力混凝土板进行内力分析,从多种布筋方式中选择出了最优方案,即跨中板带集中配筋,分析研究其应力分布状态,解决了预应力板的刚度、抗裂度、稳定性以及合理的强度计算等问题,并推导出了相应的公式,最后通过四边简支钢筋混凝土正方形板的足尺试验验证了理论的正确性。按此方式配筋,可节约钢材50％以上。     

不锈钢芯板楼板试验研究及理论分析

不锈钢芯板结构是一种新型夹层板结构,对2块不锈钢芯板足尺试件进行了试验研究和有限元模拟,对比二者结果验证了有限元模型的准确性,在此基础上对不锈钢芯板四边简支板的受力过程和变形特性进行了分析。分析表明不锈钢芯板作为楼板设计计算时应以挠度控制为主,破坏现象为面板靠近支座处出现波浪形褶皱变形。基于虚功原理采用条带法解析推导了不锈钢芯板四边简支板在均布荷载下的跨中挠度简化计算公式,结合计算公式采用有限元模拟进行参数分析,对比有限元计算结果和公式计算结果验证了公式的合理性。     

密拼钢筋桁架混凝土叠合双向板堆载试验研究

为研究密拼钢筋桁架混凝土叠合双向板的受力性能,进行了2块四边简支边界下的3.6m×3.6m叠合板堆载试验,研究了板的破坏模式、拼缝传力、刚度及承载力.试验结果表明:2个试件具有相似的破坏模式,板底裂缝形态均呈"米"字形,与现浇板存在差异;密拼接缝两侧按《钢筋桁架混凝土叠合板应用技术规程》(T/CECS 715-2020)要求配置桁架钢筋,能保证拼缝搭接钢筋有效传力,实现了板的双向受力;屈服荷载前,增加拼缝搭接钢筋可提高双向板的整体刚度;密拼试件的承载力实测值均不低于采用弹性薄板小挠度理论和极限平衡法计算的承载力.     

二阶段受力作用下预应力混凝土钢管桁架叠合板受力性能试验研究

为研究“二阶段受力”对预应力混凝土钢管桁架叠合板整体受力性能的影响及该新型叠合板沿预应力方向的工作性能,进行了3组共6块预应力混凝土钢管桁架叠合板静力试验,通过对比得到不同受力状态叠合板的跨中挠度、开裂荷载、裂缝分布、预应力筋及混凝土的应变等.试验结果表明:预应力混凝土钢管桁架叠合板预制底板与叠合层混凝土协同工作性能良好,叠合板在加载过程中经历了弹性和弹塑性两个阶段,“二阶段受力”效应减小了叠合板开裂荷载,增大了最大裂缝宽度.经理论分析可知,叠合板弹性阶段刚度按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)计算值与实测值吻合较好且偏于安全,开裂后刚度按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)计算与实测值最为接近.     

线荷载作用下混凝土双向板的挠度分析

钢筋混凝土双向板在工业与民用建筑中应用十分广泛,随着板的应用跨度日益增大,常常遇到板上作用有集中线荷载的情况,预测板在使用阶段的挠度对指导工程设计具有重要的意义。目前在工程中通常按线弹性薄板小挠度理论计算板的变形值,所得计算结果与实际情况偏差较大。为此,在分析钢筋混凝土双向板的挠度时,有必要考虑材料非线性特性。本文研究了有线荷载作用的混凝土双向板在正常使用阶段的挠度计算方法,着重探讨了四边固支混凝土双向板的抗弯刚度计算。通过简化板在相应边界条件下的位移函数,得到了混凝土双向板的挠度计算公式,并与ANSYS软件计算结果进行了比较。最后对双向板挠度的影响因素进行了分析。     

带裂缝钢筋桁架混凝土叠合板力学性能研究

对3块钢筋桁架混凝土叠合单向楼板进行吊装工况试验、正常使用状态下堆载试验,其中2块为运输过程中导致开裂的叠合板,1块无裂缝的叠合板作为参照,探究3块板在吊装工况下板底裂缝宽度、裂缝发展与应变变化情况.根据叠合板使用功能要求确定荷载,通过堆载试验模拟完全浇筑后叠合板在正常使用荷载作用下板底挠度、裂缝宽度、板底应变发展情况.采用中国规范混规GB 50010-2010、水工规范SL 191-2008及美国规范ACI 318-08中的三种弯曲刚度计算方法预测堆载挠度并分析其计算精度.结果 表明:吊装前后叠合板原有损伤不断累积,对板体造成不可恢复的损伤.堆载作用下开裂叠合板能够满足规范正常使用条件下的跨中挠度要求,但局部区域裂缝宽度无法满足.三种弯曲刚度下的挠度理论计算结果均与试验结果有较大误差,其中GB 50010-2010计算结果与试验叠合板跨中挠度数据吻合相对较好,针对叠合板的挠度预测还需进一步研究.     

四边不出筋密拼连接叠合双向板足尺试验研究

针对四边不出筋、板侧采用密拼连接的钢筋桁架叠合双向板进行了足尺加载试验,研究了叠合双向板承载能力、裂缝开展、刚度变化、拼缝处受力性能等。试验结果表明:试验板在竖向荷载作用下的各项受力特性均表现为明显的双向板特征,满足正常使用极限状态与承载能力极限状态的要求,拼缝处通过增强附加钢筋、加密钢筋桁架等措施可有效限制连接处裂缝开展,保证接缝承载能力。通过对挠度、钢筋应变的分析,认为试验板垂直拼缝方向板带刚度略小于平行拼缝方向板带刚度。     

带接缝的混凝土叠合楼板足尺试验研究

对预制板带接缝的混凝土叠合楼板进行了足尺试验,研究了叠合板的受力性能,包括破坏机理、承载力、刚度、裂缝分布、叠合面抗剪性能等。并对比研究了钢筋桁架对叠合板的作用、拼接缝对叠合板的影响。通过与理论分析进行对比,提出了计算假定和计算方法,为带接缝的装配式叠合楼板的设计提供参考。