新型装配式混凝土结构体系在高层工业厂房中的应用研究

基于项目的绿色快速建造需求,提出了一种适用于高层工业厂房的免模、免支撑装配整体式框架-现浇剪力墙结构体系（由带牛腿的预制混凝土柱、现浇剪力墙、带牛腿或挑耳的预制叠合梁和预应力空心板构成的体系）。工程应用效果表明：通过在预应力空心板板顶设置后浇叠合层、布置单层双向钢筋,有效提高了楼盖整体性;通过在预应力空心板板端上部开槽,端部布置钢筋桁架或钢筋网,端部浇筑密实,避免了预应力空心板在极端工况下脱落。同时,有限元分析结果表明：通过上述构造措施还可提高楼盖的整体性和抗震性。     

外贴FRP条带加固RC双向板的试验研究及承载力计算

对3组9个简支外贴纤维条带加固RC双向板进行试验研究。外贴纤维条带采用均匀布置和跨中板带加密布置两种粘贴方式。试验中考察了加固板的抗裂性能、变形能力、刚度、裂缝分布等受力性能,对外贴玻璃纤维条带加固RC双向板极限状态时的破坏特征和极限承载能力进行了重点研究。研究结果表明:外贴纤维条带加固能有效延缓裂缝的出现、抑制裂缝的开展、改善结构的抗裂性能及提高结构的极限承载力,加固板的刚度也有一定的提高,但延性略有降低。通过对试验数据的回归,提出双向受力作用下,纤维剥离应变计算公式,分析普通板和纤维加固板板单元截面抵抗弯矩的区别,探讨外贴纤维条带对双向板极限承载力的贡献以及纤维加固双向板板单元截面抵抗弯矩的取值。采用屈服线理论,建立纤维加固板的极限承载力计算公式,计算结果与试验值吻合较好。研究成果可供实际加固改造工程参考。     

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。     

受压波纹板组局部相关屈曲特性研究

拱型波纹钢屋盖结构是一种典型的冷弯薄壁结构,其波纹截面板组的宽厚比远远超过有关规范宽厚比限值的上限要求,结构的极限承载能力既取决于其整体稳定承载能力也取决于其局部相关屈曲承载能力。本文根据拱型波纹钢屋盖结构的成型特点和受力特性,建立了波纹槽形截面板组局部相关屈曲分析的有限元模型,对不同宽厚比的受压波纹槽形截面板组的局部相关屈曲特性进行了理论计算,并与同形状同尺寸平板槽形截面板组的屈曲特性进行了比较分析。研究结果表明,如同平板板组一样,波纹板组也可能发生局部相关屈曲,但其板组屈曲半波长要受制于小波纹的几何尺寸,即屈曲半波应位于波形构造的波节点之间或波峰、波谷之间,而平板槽形截面板组的屈曲波长则可以自由调节,这点与平板板组的屈曲特性存在明显的差异。并且波纹的存在对板组屈曲性能有显著提高。理论研究与相应的试验研究符合很好。     

24m跨预应力混凝土双T板力学性能研究

介绍了双T板的构造,阐述了测量仪器的布置及加载方式,并对一24 m跨预应力混凝土双T板的力学性能进行了研究,研究结果表明,该肋板端部受压区产生水平裂缝的双T板正常使用极限状态和承载能力极限状态满足规范规定的设计要求。     

中密方格网配筋混凝土圆板的极限分析和设计

本文建议在混凝土圆板设计中以中密方格钢筋网代替常用的均匀方格钢筋网,可收到节省钢材12～22%的效果。文中用极限平衡法的上限解法(破坏线理论)推导了该种配筋体系的混凝土圆板在均布荷载下的极限承载能力计算公式,并提出了实用的设计建议。     

方形承载板的结构设计

平板载荷试验可用于确定地基承载力及变形模量等重要参数,目前工程上的平板载荷试验所使用的承载板是由多块钢板堆叠而成的圆形承载板,从受力角度看,其结构不尽合理.文章结合相关文献提出了方形承载板的结构设计,方形承载板在传统承载板的基础上增加由钢管与钢板的焊接结构,有效提高了结构的承载能力.并通过理论计算及有限元软件对结构进行分析,证实结构设计的合理性.     

装配式钢牛腿抗震性能研究

基于装配式钢牛腿节点静载试验,建立了有限元模型,对不同形式的牛腿节点在低周往复荷载作用下的破坏状态、耗能特性、承载性能、刚度退化等抗震性能进行研究.结果表明:装配式钢牛腿在反复荷载作用下具有一定的延性和耗能能力,其耗能性能弱于焊接式钢牛腿.肋板与侧板的连接处、螺栓以及栓孔处应力集中,是节点的薄弱位置.肋板厚度和偏心距是影响节点抗震性能的主要因素.肋板厚度的加大和偏心距的减小均可提高节点的耗能特性.随着肋板厚度的增加,牛腿刚度和承载能力变大;随着偏心距的增加,牛腿的刚度和承载能力降低.     

无上部荷载单跨单向板板端砌体有效支承长度研究

本文以板端砌体为研究对象,考虑了墙体在无上部荷载作用下,不同跨度、楼板与砌体连接处不同节点构造等因素对单跨单向板板端砌体局部压应力分布的影响,建立相应的ANSYS有限元模型,得出板端砌体局部压应力分布曲线,拟合出局部压应力计算公式,从而得到板端有效支承长度,为工程设计提供参考依据。     

复杂支撑钢筋混凝土板承载能力的实验与分析

介绍了复杂边界支撑钢筋混凝土矩形板极限承载能力的实验研究过程,基于试验结果,将直板带与斜板带相结合,找到一种实用的方法对复杂边界支撑的钢筋混凝土矩形板进行极限分析,以得到较满意的结果。     

钢框架梁柱外伸式端板螺栓连接抗震性能分析

通过19个梁柱节点试件的有限元分析,以端板尺寸、螺栓间距、端板加劲肋以及柱腹板加劲肋等为试验参数,分析了节点的初始转动刚度和极限承载能力、延性与耗能、破坏形态等的影响,研究了螺栓端板连接的抗震性能,为钢结构抗震设计提供必要的理论依据。     

桥面铺装对预应力混凝土空心板受力性能影响的试验研究

桥面铺装层与行车道板结合良好时,可参与结构受力.为研究铺装层对结构受力性能影响,分别对有、无铺装层的两片空心板进行正截面承载能力试验,研究铺装层对空心板跨中混凝土应变分布、挠度、裂缝开展规律以及破坏形态的影响.试验结果表明桥面铺装层空心板共同受力性能良好,铺装层能显著提高结构开裂荷载和极限承载能力,增大结构刚度和改变结构破坏形态.并参考相关文献对构件刚度、开裂荷载和极限承载力进行计算,与试验结果进行比较,对考虑铺装层作用时空心板计算提出建议.     

粘贴玻璃纤维条带加固RC双向板的承载力计算

本文对粘贴玻璃纤维条带加固钢筋混凝土板在跨中局部荷载作用下的受力性能进行了试验研究和理论分析,用线形模式、圆扇形模式和弯冲模式分别计算了粘贴玻璃纤维条带加固RC双向板的极限承载能力,并建立了粘贴玻璃纤维加固RC双向板极限承载能力的计算公式。     

钢筋连接方式对叠合板抗弯性能影响研究

为了研究不同的钢筋连接方式对预应力混凝土叠合板的抗弯性能的影响,设计并进行了8个预应力混凝土叠合板的抗弯试验。采用足尺模型研究了预制混凝土底板间隙、端部连接钢筋直径、连接方式等因素对预应力混凝土叠合板抗弯性能的影响。结果表明,预应力混凝土叠合板的抗弯性能与预应力混凝土底板间隙、端部连接钢筋直径关系不大,而与连接方式有关;采用传统胡子筋连接的预应力混凝土叠合板的开裂荷载与极限承载力均明显大于采用端部连接钢筋连接的预应力混凝土叠合板,同时采用传统胡子筋连接的预应力混凝土叠合板的抗弯刚度更大,钢筋与混凝土粘结性能更好。试验中预制底板与后浇层混凝土的粘结锚固性能是影响预应力混凝土叠合板抗弯性能的关键因素,实际工程中预制底板表面的粗糙处理是必不可少的。     

冷轧带肋钢筋预应力混凝土园孔板性能检验

通过冷轧带肋钢筋预应力砼圆孔板结构性能检验结果，指出这种新型构件不仅结构性能满足图集检验要求，而且由于构件延性的提高，使构件一般不会产生无预兆的脆性破坏，从根本上杜绝了预应力砼圆孔板中受力主筋端部滑脱现象及其它锚固破坏。     

预应力高强混凝土空心板梁优化设计与试验研究

采用C8 0高强混凝土和低松弛 2 70级高强钢绞线 ,经优化选取了跨度 16m～ 3 0m、宽度 1 2m、截面混凝土空心率 5 3 5 %的预应力混凝土空心板 ,进行了跨度为 15 5m的原型预应力混凝土空心板从预应力钢绞线张拉到承载极限破坏的受力全过程试验 ,研究了其正截面和斜截面在正常使用状态下抗裂度、裂缝宽度和跨中挠度、极限承载能力以及延性等受力性能 ,为在公路桥梁结构中经济可靠的利用高效预应力高强混凝土空心板提供科研依据。研究成果应用于河南省重点工程———焦作至巩义黄河公路大桥及其连接线工程中的两座立交桥建设 ,取得了较好的经济效益。     

工字截面倒V型支撑及其节点板在循环荷载作用下的性能研究

倒V型支撑及其中心节点板连接在特殊中心支撑框架中备受青睐。为了提高其抗震性能和在抗震设计中的应用,对9个非弹性往复荷载作用下的工字截面倒V型支撑及其节点板的滞回性能进行试验和数值模拟。主要参数为:节点板上支撑端部间隙、支撑杆件节点位置、自由端长度与节点板厚的比值。在支撑低周疲劳破坏前,框架的极限承载力并没有降低,但有一个长期的低承载稳定阶段。虽然有直线间隙的试件抗震性能良好,但只要节点板不先于支撑破坏,也可以不设间隙。中等偏心的支撑节点性能很好且尺寸也很经济,但节点板上的支撑杆件位置可能引起板面外变形并降低结构延性。基于试验结果,提出节点板自由边长度与厚度比值限值。     

U型钢筋预制拼装水池壁板湿接缝抗弯承载力研究

本文通过建立非线性有限元模型进行四点弯曲静力加载模拟,研究了湿接缝长度、纵向钢筋直径、横向钢筋直径、搭接长度对U型钢筋预制拼装板的抗弯承载能力的影响。基于极限平衡状态分析的方法,提出了抗弯承载力计算公式、受压区高度提高系数,利用受压区高度提高系数γ判别预制拼装板的破坏模式。研究结果表明:在保证有效的搭接距离下,湿接缝长度、横向钢筋直径、U型钢筋搭接长度对于抗弯极限承载力的影响有限,增大纵向钢筋直径能有效提高板的承载力;湿接缝通过U型钢筋搭接的连接方式,提高了混凝土与钢筋之间的锚固性能,充分利用了钢筋的承载能力;提出的公式能较为准确的计算出U型钢筋预制拼装板的极限抗弯承载力;当受压区高度提高系数γ的值大于1时,预制拼装板为适筋破坏,小于1时,为超筋破坏。     

单肋型装配式钢牛腿抗火性能试验研究

考虑肋板厚度、偏心距、承载、保护套类型等参数,进行了6个不同形式的单肋型装配式钢牛腿的抗火性能试验.测试了升温过程中节点的变形、温度场分布和耐火极限,观察了试件的破坏形式.试验结果表明:对于无保护外套的单肋型装配式钢牛腿,肋板厚度、偏心距和承载是影响其抗火性能的主要因素,耐火极限随肋板厚度增大而增加,随荷载和偏心距增大而减小.其高温下的主要薄弱部位是上排螺栓和肋板.对于有保护套的单肋型装配式钢牛腿,保护套对牛腿抗火性能起到显著的影响,但不同材质保护套的破坏形态各不相同.素混凝土保护套高温下龟裂剥落,耐火浇筑料烧制的保护套高温下承压开裂,陶瓷纤维混凝土保护套性能优异.     

闭口型压型钢板——混凝土组合板承载能力试验研究

闭口型压型钢板—混凝土组合板中,压型钢板能更好地起到受拉钢筋的作用,比开口型压型钢板—混凝土组合板有更多性能优势和更好的应用前景。通过八块采用新型BONDEKⅡ型闭口型压型钢板的组合板的静力性能试验研究和理论分析,着重考察剪跨比和组合板端部栓钉布置对组合板受力性能、破坏形态和极限承载能力的影响,提出了该类闭口型压型钢板的组合板的受弯承载力、竖向受剪承载力和纵向剪切粘结破坏承载力的计算方法及公式,为组合板设计计算提供依据。