钢纤维混凝土密肋复合楼盖体系动力特性的有限元分析

钢纤维混凝土密肋复合楼盖包括材料的复合与结构形式的复合,具有良好的受力及保温隔热等性能。本文利用非线性有限元方法,对钢纤维密肋复合楼盖结构体系的动力特性进行了分析,并通过改变钢纤维含量(0%、1%、2%和3%)、预应力大小及分布范围、边梁约束条件等进行参数讨论。本文对各参数对结构体系自振频率及振型产生的影响进行分析并得到了一些规律性的结论,对进一步研究该体系的动力性能有一定的指导意义。     

新型预应力钢纤维密肋复合楼盖的特点及应用

首先介绍了预应力密肋板在使用中存在的问题,然后将钢纤维、高强混凝土和预应力技术有机结合,提出了一种新型预应力高强钢纤维混凝土密肋复合楼盖体系,并对其特点进行了分析,为该复合结构体系的推广奠定了基础。     

混凝土密肋楼盖性能分析及探讨

通过了解大跨度建筑对楼板的要求,将普通楼板与混凝土密肋楼盖进行对比,得到后者具有刚度大,自重小、变形性能好和工程造价低的特点。混凝土密肋楼盖技术是现代建筑设计和结构设计的重要技术。本文简单介绍楼盖及密肋楼盖的发展、定义和性能等,通过应用实例了解混凝土密肋楼盖的优缺点,得到其适用范围。     

钢筋混凝土蜂巢芯楼盖与密肋楼盖试验对比研究

进行了大比例尺蜂巢芯楼盖与密肋楼盖的模型试验对比研究。分别制作了尺寸、支承条件、混凝土强度等级及配筋都完全相同的两种楼盖试验模型,进行破坏性加载试验。研究表明,加载过程中蜂巢芯内模与混凝土粘结良好、楼盖整体性良好,内模的存在也在一定程度上改善了楼盖的受力性能,使蜂巢芯楼盖的刚度比密肋楼盖的大,且弹性阶段的内力比密肋楼盖的小,极限承载力也比密肋楼盖的大,证明其受力性能优越。由于蜂巢芯楼盖施工简便,其在工程中有广阔的应用前景。     

再生混凝土密肋复合墙体受力性能试验探析

主要研究再生混凝土密肋复合墙体的受力性能特点。分别对再生骨料含量不同的3种再生混凝土密肋复合墙体模型进行抗压、抗剪受力性能试验,分析了墙体破坏与钢筋应变情况与墙体的受力性能。试验表明,再生混凝土密肋复合墙体受力性能接近普通密肋复合墙体。     

混凝土双向密肋装配整体式空心楼盖刚度研究

针对目前混凝土双向密肋装配整体式空心楼盖刚度和变形计算存在较大误差的问题,对混凝土双向密肋现浇空心楼盖单元、混凝土双向密肋装配整体式空心楼盖单元及无顶板和底板的混凝土肋梁单元进行了静载试验研究。试验结果表明,混凝土双向密肋装配整体式空心楼盖单元的顶板及侧板与现浇混凝土密肋梁粘结良好,预制顶板和底板对试验单元的刚度有明显的贡献,装配整体式单元的受力性能与现浇单元相似。根据试验数据及有限元模拟结果验证了装配整体式单元顶板剪力滞后效应的存在,在此基础上提出了考虑预制顶板和底板作用的楼盖截面刚度计算方法。从双向密肋楼盖的计算方法--查表法和交叉梁法出发,对混凝土双向密肋装配整体式空心楼盖的弹性刚度及支座边界条件进行修正,提出更为精确合理的刚度和变形计算方法。用本文提出的计算方法对已有的足尺楼盖试件进行计算,得出的计算结果与试验结果吻合良好。     

装配式空腔密肋楼盖应用技术研究

以英泰工业中心城市更新单元规划学校为例,对装配式空腔密肋楼盖的优势进行了总结,并对其施工技术和受力变形进行了分析,研究结果表明：装配式空腔密肋楼盖能够提高建筑空间设计的人性化和灵活性、隔热与隔音性,降低结构重量和工程成本,同时能够缩短工期,提高工程质量;在标准荷载下挠度最大处位于楼盖中部,达到4.72mm,楼盖四周挠度值基本为0;楼盖混凝土应力最大处同样位于楼盖中部,为1.46MPa,未达到混凝土压应力极限值,楼盖较为安全;楼盖地板纵横向挠度变化曲线、混凝土应力变化曲线基本重合,表示楼盖纵横向受力变形状态相似,整体上楼盖受力类型为双向受力,有利于结构的安全和稳定;空腔密肋楼盖能够承受的最大荷载为30kN/m2。     

薄壁箱体楼盖与密肋楼盖有限元对比分析

高强薄壁箱体楼盖是一种与密肋楼盖在结构上很相似的新型空心楼盖,为研究这两种楼盖结构受力性能的异同,进行了这两种楼盖的有限元对比分析,研究表明,薄壁箱体楼盖的刚度比密肋楼盖大,薄壁箱体楼盖的弹性内力比密肋楼盖的弹性内力小,且薄壁箱体楼盖的极限承载力也比密肋楼盖大,证明了这种新型空心楼盖的优越性。     

混凝土双向密肋装配整体式空心楼盖挠度计算方法的试验研究与有限元分析

为解决现浇混凝土空心楼盖存在的问题,提出由预制钢筋混凝土空心箱体与现浇钢筋混凝土密肋组合而成的新型楼盖形式。对预制空心箱体进行设计,测定其盖板、底板承载力;进行了一个9m×9m角点支承混凝土双向密肋装配整体式空心楼盖的足尺模型试验,得到其荷载-挠度曲线;通过分析预制空心箱体与密肋共同工作的楼盖刚度,提出了楼盖跨中最大挠度计算公式。采用有限元程序ANSYS9.0进行了楼盖模拟计算,计算结果与试验结果吻合良好;通过数值计算,研究了以试验楼盖尺寸为基准的混凝土双向密肋空心楼盖模型、实心平板无梁楼盖模型、去掉空心箱体底板的密肋楼盖模型以及去掉空心箱体底板与盖板交叉梁楼盖模型的楼盖挠度等值线分布规律,为深入开展该新型楼盖结构性能的研究提供了依据。     

PK定型免拆模板漏浆问题质量控制要点

密肋楼盖结构体系分为单向密肋楼盖和双向密肋楼盖2种,双向密肋楼盖由于双向共同承受荷载作用,受力性能较好。双向密肋楼盖结构采用PK定型免拆模板体系进行浇筑,相比于普通钢筋混凝土楼板施工,该体系主要存在漏浆质量问题。依据相关施工规范、标准并结合施工现场施工经验,针对PK定型免拆模板施工的质量控制要点进行详细分析、研究。     

FRP-钢-混凝土组合柱的研究现状

纤维增强聚合物(FRP)复合材料作为约束材料,已在组合柱中得到了大量研究与应用.其中组合形式主要包括FRP-混凝土-钢混合双管柱、FRP钢管混凝土柱以及FRP型钢混凝土柱.通过回顾和总结近几年国内外对于上述3种组合柱的研究成果,详细分析了组合柱的力学性能,并研究了各种组合柱的受力特点及组合柱中FRP、钢和混凝土3种材料之间的相互作用机理.结果表明:虽然针对FRP-钢-混凝土组合柱已进行了大量试验研究,但理论研究尚不成熟,今后的研究应基于理论分析与试验研究相结合,对FRP-钢-混凝土组合柱进行透彻研究,同时还需有效结合3种材料进行截面设计,从而提高组合柱的力学性能.     

外包碳纤维增强高强混凝土柱的研究趋势

针对外包碳纤维改善高强混凝土柱抗震性能的问题．提出可以充分利用碳纤维复合材料的力学性能和感知特性,发展新型的具有损伤自监测功能的外包碳纤维机敏高强混凝土柱组合构件;通过研究环氧树脂基碳纤维应力-应变-电阻的损伤自监测特性,不仅可以揭示外包碳纤维对核心高强混凝土的增强机理．还可以进一步建立震后构件的安全评定方法和标准;通过上述研究,对高强混凝土结构抗震和震后定量安全评定提供了新理论和新方法,为发展机敏高强混凝土结构提供一条崭新的途径。     

新型混杂纤维水泥砂浆抗冻性试验研究

抗冻耐久性是混凝土结构性能重要的指标之一。近几十年来,纤维混凝土迅速发展,且大都集中在其力学性能的研究,文中从抗冻耐久性着手,采用钢纤维(SF)、聚乙烯醇纤维(PVA)、碳酸钙晶须(CW)三种纤维混杂体系增强的水泥砂浆进行抗冻性试验研究。结果表明,这种新型的混杂纤维能够提升水泥基复合材料的抗冻耐久性,为工程应用提供依据。     

关于玄武岩纤维混凝土的增强机理研究

为探究短切玄武岩纤维对混凝土基本力学性能的影响机制,分析出短切玄武岩纤维对混凝土的增强机理。以C35普通混凝土为研究对象,短切玄武岩纤维长度和掺量为变量,通过静态力学性能试验将玄武岩纤维混凝土与素纤维混凝土的基本力学性能进行对比分析。并通过光学显微镜对玄武岩纤维混凝土的微观结构进行观察与分析,找出在混凝土中掺加玄武岩纤维的最佳纤维长度区间与最佳的纤维掺量区间。掺入玄武岩纤维后,抗压强度普遍降低,最高降低幅度达8.4%。劈拉强度和抗折强度明显提高,劈拉强度最大可提高23.8%。抗折强度最大可提高34.7%。光学显微镜下,玄武岩纤维分散均匀。在混凝土基体材料中呈各向异性,呈现出良好的密闭空间网状结构。     

新型混凝土叠合楼盖梁板节点构造设计与试验研究

新型装配整体式混凝土结构体系不但具有较好的整体抗震性能,而且利于结构构件的工厂化生产（设计标准化、制造工业化、安装机械化）。但由于其节点构造突破现行混凝土结构设计规范,力学性能还需通过结构试验进行研究。通过试验对比分析了叠合节点与现浇节点的静态力学性能,为该体系的推广应用提供了较好的试验依据。     

聚丙烯纤维混凝土的性能研究

通过聚丙烯纤维混凝土的力学性能实验、收缩实验及早期收缩开裂实验,研究了不同含量、不同长度的聚丙烯单丝纤维对修补混凝土力学性能和早期收缩开裂的影响。并对混凝土塑性开裂和纤维的阻裂机理进行了分析。试验结果表明,一定量的短切聚丙烯单丝纤维掺入修补混凝土后,可以提高混凝土的力学性能,可以显著提高混凝土的抗收缩能力,并有效抑制混凝土早期塑性收缩裂缝的生成和发展,是提高修补混凝土耐久性的有效途径之一。     

型钢-钢纤维混凝土组合结构的黏结破坏及传力机理研究

为了解决型钢混凝土组合结构的施工难题,利用离散的钢纤维代替传统钢筋笼,提出了型钢-钢纤维混凝土组合结构。以截面类型、钢纤维掺量、界面锚固长度和钢纤维混凝土保护层厚度为设计参数,进行了36个型钢-钢纤维混凝土试件的标准推出试验,研究了试件的受力性能,对破坏形态进行了统计归类,完成了损伤破坏全过程分析。试验结果表明：自由端与加载端的荷载-滑移关系并不同步,自由端先于加载端达到屈服;黏结劈裂裂缝首先出现在保护层厚度最小的钢纤维混凝土表面,然后由外向内发展,而黏结裂缝以型钢翼缘肢尖处为起点,沿45°斜向由内向外发展,直至达到钢纤维混凝土外表面;试件的破坏形态可分为黏结劈裂破坏、黏结锚固破坏、过渡破坏和型钢屈服破坏4种类型;型钢与钢纤维混凝土之间的黏结作用主要依靠化学胶结力、摩擦力和机械咬合力,推出试验的黏结滑移全过程可精细化地分为5个阶段和5个极限状态。     

钢纤维—钢丝网混凝土在防护工程中的应用

介绍了钢纤维—钢筋混凝土的特性,通过大量的实验,对钢纤维—钢丝网混凝土的一些基本力学性能进行了分析验证,并介绍了钢纤维—钢丝网混凝土在防护工程中的应用情况,实践证明,钢纤维—钢丝网混凝土新型复合材料使用效果良好,值得推广应用。     

超高韧性水泥基材料的制备技术

分别采用活性粉末混凝土(RPC)和渗浇钢纤维混凝土(SIFCON)两种制备工艺,根据水泥基材料结构的多尺度特征,研究了由碳酸钙晶须和微钢纤维复合增强的超高韧性水泥基材料(Ultra-High-Toughness Cementitious Composite,简称UHTCC)的制备技术,测试UHTCC不同配比的抗压强度、抗折强度、抗弯强度以及单轴拉伸性能,采用折压比、韧性指数等多个指标对UHTCC的韧性进行了评价。试验表明:UHTCC的抗压强度、抗折强度、抗弯强度以及延性和韧性都远高于普通钢纤维混凝土,其抗弯强度最高达65.1MPa、韧性指数I20最高达49.21,单轴拉伸试验时呈现明显的假应变硬化行为,极限拉应变可达4%~8%。相对而言,利用SIFCON工艺制得的水泥基材料韧性更高。     

钢纤维对自密实混凝土力学性能影响

自密实混凝土(SCC)相比于普通混凝土具有更加优良的工作性能,无需外力振捣就可依靠自重填充整个模板,因此,被广泛地应用于配筋密集、外形复杂的结构中。配制相同强度等级的自密实混凝土与普通混凝土相比,自密实混凝土所需胶凝材料更多,间接导致自密实混凝土在硬化过程中产生较大的干缩变形,在自密实混凝土中掺加钢纤维,不仅可以有效抑制自密实混凝土的干缩,而且还可以明显改善自密实混凝土基体的力学性能,故将钢纤维与自密实混凝土两种材料结合配制钢纤维自密实混凝土是非常有意义的。基于前人研究的基础上,本文主要研究钢纤维对自密实混凝土力学性能影响。