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。     

体外预应力技术及其在板结构加固中的应用研究

提出将体外预应力技术用于板的加固,并对其进行了试验研究.通过对5块RC简支双向板的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型式对双向板受力性能的影响.试验研究表明,体外预应力可有效地改善双向板的受力性能,提高其极限承载能力,在双向板的跨中区段布置体外预应力钢筋时对双向板的加固效果最佳.     

大直径预应力圆板结构设计

大直径圆形平板结构采用无粘结预应力技术 ,与矩形平板相比 ,其结构受力特点、布筋方式、设计计算有着不同的规律。采用双向条带“十”字配筋方式进行了预应力筋和非预应力筋布置 ,运用有限元法验算了等效荷载作用下圆板的变形 ,有效地解决了大直径预应力圆板的结构设计     

集中布置预应力筋的框架一大平板楼盖的受力分析及设计建议

集中布置无粘结预应力筋的框架一大平板楼盖是近年出来的一种新楼盖形式。文中主要研究分析该楼盖采用不同梁，板截面时集中布置板预应力筋的受力状态，并提出构件截面尺寸的选取和布筋方式的设计建议，供工程设计参考。     

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。     

跨中集中布束的预应力混凝土双向板工程

长期以来,在四周有梁支承的双向板中均采用双向均匀布筋方式。南京中信大厦施工中通过承载力计算,成功地将“跨中集中布束”的概念应用于工程中。这种布筋方式具有效率高,用量省等优点。     

集中布置预应力筋的框架—大平板楼盖的受力分析及设计建议

集中布置无粘结预应力筋的框架—大平板楼盖是近年出现的一种新楼盖形式,文中主要研究分析该楼盖采用不同梁、板截面时集中布置板预应力筋的受力状态,并提出构件截面尺寸的选取和布筋方式的设计建议,供工程设计参考。     

预应力FRP筋混凝土梁受弯性能试验研究

对5根以FRP筋为有粘结预应力筋、以普通钢筋为非预应力筋的预应力混凝土梁受弯性能进行试验研究。根据试验结果对预应力FRP筋混凝土梁受力过程、破坏模式及裂缝情况进行了较为详细的研究。测定了梁的极限承载力、变形发展及裂缝分布等情况。试验研究结果表明：与预应钢绞线混凝土梁相比，预应力CFRP筋混凝土梁具有很好的变形能力而极限承载力相差不多，但是预应力AFRP筋混凝土梁承载力较低。通过计算得到的极限承载力、挠度与试验结果吻合较好。     

折线螺旋束型布筋的PC框架边主梁的研究与设计

介绍了折线螺旋束型布筋的预应力混凝土框架边主梁及普通钢筋混凝土框架边主梁的对比荷载试验。试验数据分析表明,折线螺旋束型的预应力筋可以有效地提高边主梁的开裂扭矩,在出现斜裂缝后预应力抗扭筋仍然可以有效地工作。给出了折线螺旋束型布筋的预应力梁的抗扭极限承载力的计算公式,并通过工程实例,提出一种在框架边主梁中设置折线螺旋束型的预应力筋以承受次梁传来的协调扭矩的设计方法。     

CFRP-PCPs复合筋混凝土连续梁塑性性能试验分析

为研究CFRP预应力混凝土棱柱体(CFRP-PCPs)复合筋混凝土连续梁的塑性性能,制备了6根CFRP-PCPs复合筋混凝土连续梁,并对其完成了单跨单点加载试验。考察了试验梁在加载过程中不同阶段的受力特征。基于试验结果提出了承载力极限状态下中支座控制截面左右两侧等效塑性铰区长度计算公式。计算结果表明,所提出的计算公式的计算值与试验值吻合较好。     

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。     

Theoretical investigations on load‐bearing capacity of RC flat‐plate framed structures subject to middle column loss

This paper presents theoretical studies on load‐bearing capacity of reinforced concrete flat‐plate framed structures. The existing methods for determining load‐bearing capacity of simply supported slabs are first reviewed, and their limitations are presented. An energy‐based refined method is then proposed to enhance the accuracy of the existing methods by considering the contributions to internal energy dissipation due to the extension of reinforcing bars along yield lines, the additional resultant bending moment from membrane forces, and the sectional bending moment along yield lines of slabs. The refined method for simply supported slabs is extended for fixed supported slabs, and thus, the load‐bearing capacity of reinforced concrete flat‐plate structures subject to a middle column loss is analytically determined. The performance of the proposed method is validated against test results and also verified against finite element analyses. Parametric studies are conducted to investigate the effect of reinforcement ratio, slab thickness and aspect ratio on the stiffness, and yield‐line resistance of structures. It is found that for the fixed supported slabs, it is reasonable to assume negative yield lines along the slab edges to consider the effect of obvious concrete crushing along the edge. Square slabs have higher ultimate loads than rectangular slabs, due to a longer horizontal yield line in the middle in the rectangular slab, which has detrimental effect on the sectional ultimate bending moment. The numerical results show that the reinforcement ratio has little effect on the initial bending stiffness and yield‐line resistance of slabs for a given slab thickness and aspect ratio. The initial stiffness and yield‐line resistance increase as the slab thickness increases. For the same reinforcement ratio and slab thickness, a larger aspect ratio leads to a lower initial bending stiffness, yield‐line resistance, and stiffness in tensile membrane action stage, due to a longer yield line along which tensile membrane forces have a detrimental effect on the sectional bending moment.     

Application of biaxial concrete data for bearing members under fire attack

The fire resistance of slab structures in case of fire was calculated with the aid of a computer program. The calculation program uses the yield line theory and verifies constitutive equations determined with experimental data.The basis of calculations using the yield line theory is the proof of the equilibrium between internal work done along the prescribed yield lines and the external work induced by the lateral and the restraining loads. The fire resistance is attained when the load-bearing capacity of the slab member is identical with the acting total loads. Owing to the fact that the reinforcement steels and concrete show a considerable deformation capability when they are subjected to elevated temperatures of over 400 °C and that, at the same time, the bond between concrete and steel is severely affected, the technical yield line theory is very suitable for the calculation of the fire resistance of slabs under fire action.The basic data for the constitutive equations were experimentally determined with the help of test equipment especially developed for investigations into the high temperature behaviour of concrete under uniaxial and biaxial compressive stresses. With the test data an analytical formulation of the ultimate strength envelopes and of stress-strain relations was done, which was used for the verification of the calculation program.The satisfactory agreement between the experimental and the calculation results confirms the efficiency of the yield line theory for determining the fire resistance of slabs. The investigations on two-way slabs with the usual thickness show that the slenderness ratio has only a small influence on the fire resistance. This influence becomes negligibly smaller as the side ratio increases, because the bearing system reduces to a one-way slab condition while the fire resistance decreases. Calculations on one-way slabs with all-round free support showed that a fire resistance of 90 min can, in most cases, be attained simply when the axial distance of the reinforcement is increased or an increase in the amount of necessary reinforcement is made.     

全装配式钢筋混凝土楼盖竖向受力性能试验研究

为研究新型全预制装配式钢筋混凝土楼盖的竖向受力性能,对1∶2缩尺的楼盖模型进行了模拟竖向均布荷载作用的静载试验,对楼盖的竖向承载力、挠曲变形、应变规律和双向受力性能等进行了研究。试验结果表明：楼盖具有较高的承载力,在整个加载过程中楼盖梁-板连接件和板缝连接件都表现出良好的传力性能;在竖向均布荷载作用下楼盖的挠曲变形呈现出与现浇双向楼盖类似的“碟形”,具有双向板的变形特征;楼盖模型在竖向荷载作用下的跨中挠度约为同条件下单向板楼盖挠度的0.445倍,楼盖构造能有效减小变形;楼盖底部垂直板缝方向连接件可传递竖向荷载作用下的弯矩,使其具有双向受力的特点。     

混凝土连续板火灾后力学性能试验及理论分析

为研究受火跨位置和数量对混凝土连续灾后板力学行为影响,对一块常温连续板和五块混凝土灾后连续板开展力学性能试验,分析灾后板裂缝、变形、混凝土和钢筋应变以及灾后破坏模式等规律。基于塑性铰线理论,提出混凝土双向板破坏模式和椭圆方程,推导板块内力平衡方程,建立灾后板剩余承载力计算方法,并与其他方法计算结果进行对比分析。结果表明,相比常温板屈服线延性破坏模式,灾后板易出现脆性破坏,即加载点或内支座处冲切破坏,特别是爆裂严重工况。相比混凝土或钢筋应变破坏准则,变形破坏准则l/50更适用于确定灾后板剩余极限承载力。此外,本文方法可用于确定灾后板剩余极限承载力,计算结果偏于保守。对于灾后板,应分别采用弯曲理论和冲切理论进行剩余承载力分析,两者最小值可作为剩余极限承载力。     

粘钢板加固集中荷载下简支混凝土双向板的性能研究

采用体外粘贴碳纤维板 (CFRP)或钢板加固钢筋混凝土结构构件是一种有效的加固方法。近年来 ,世界上许多学者对此做了大量的研究工作 ,并取得了很大的成果。但迄今为止研究的重点仍然是钢筋混凝土梁及单向板 ,双向板的研究还相当少。为此 ,本文着重对受集中荷载作用的粘钢加固混凝土双向板的受力性能 :包括变形 ,抗裂 ,破坏形态和承载力等进行了较为深入的试验研究和理论分析。基于塑性铰线理论 ,导出了该类板的极限承载力计算公式     

陶粒混凝土-开孔薄壁钢梁组合楼板的受力性能研究

由腹板开孔且翼缘卷边的H形薄壁钢梁和陶粒混凝土预制板经后浇砂浆和抗剪键组装而成的组合楼板,具有轻质、高强、无需支模、装配化程度高等优势。为研究该类组合楼板的受力性能,对6组不同构造的两边简支组合楼板试件开展静载试验,分析抗剪键分布及薄壁钢壁厚的变化对组合楼板整体受力性能的影响。结果表明：对应等效均布荷载2kN/m2的组合楼板,中心挠度远小于L/500,能够承担的最大荷载值为13.25kN/m2;当混凝土严重开裂且板跨中最大挠度达到L/45时,组合楼板试件并未出现整体塌落;主钢梁上抗剪栓钉的增加,对提高组合楼板的极限荷载和整体刚度均不明显;边梁增设抗剪栓钉对组合楼板的屈服荷载及整体刚度均产生显著影响,当边梁设置与主梁同样的抗剪栓钉时,屈服荷载和整体刚度增幅分别为82.1%和35.6%。     

预制带肋底板混凝土双向叠合板极限承载力

为适应复杂荷载条件及不同的楼盖跨度,对预制带肋底板的结构体系进行了拓展.基于塑性绞线理论,推导了均布荷载作用下常见边界条件预制带肋底板混凝土双向叠合板(双向叠合板)的极限承载力与塑性绞线形成位置,提出了双向叠合板正交2个方向单位宽度极限弯矩的简化计算公式,进行了均布荷载作用下四边简支与四边固支双向叠合板2个算例的塑性极...     

钢筋钢纤维增强混凝土板冲切性能试验研究

对13块无腹筋简支整浇钢筋钢纤维高强混凝土双向板进行试验,分析混凝土强度、钢纤维体积率和钢纤维掺加范围对板冲切性能的影响。试验结果表明:钢纤维的掺入对钢筋高强混凝土板的冲切性能的改善比较显著。随着钢纤维掺加范围的增加,局部钢纤维高强混凝土板冲切极限承载力和韧性呈线性提高,但掺加范围增大到2倍板厚时,再继续增加掺加范围冲切性能基本不再变化,可以通过该措施来减少钢纤维用量。