新型叠合板刚度及承载力试验研究

通过对普通叠合板加设多功能限位器和钢筋空间桁架制作而成新型叠合板,对其进行刚度和承载力试验并加以研究。试验数据表明,新型叠合板裂缝出现时间相比普通叠合板较晚,裂缝数量也较少,承载力相对增加19.3%,验证了多功能限位器和钢筋空间桁架加强了叠合板的刚度和承载力,强化了板件整体受力性能,实现了将受力薄弱处变成较强处的设计目标。     

基于某装配式项目的异形叠合板设计拆分与应用分析

通过对桁架钢筋混凝土叠合板在设计拆分阶段和使用阶段的性能进行研究,提出了基于桁架钢筋的异形机电一体化叠合板的合理设计方案,有效提高叠合底板的整体刚度,进而提高叠合底板的开裂荷载,降低挠度极值;在此基础上,分析了桁架钢筋混凝土各类叠合板在设计、生产、施工、使用全过程的性能的影响,为深入理解装配式建筑的叠合板拆分与应用提供了相关实践经验与技术支持,并为准确设计和理论评估此类结构形式奠定了基础,提供了思路。     

考虑叠合面滑移的新型拼缝叠合板受力性能的有限元分析

为了优化双向受力钢筋桁架混凝土叠合板的拼缝构造方案,提高叠合板拼缝处的受力性能,本文设计了一种新型口袋式拼缝形式的叠合板。由于新旧混凝土叠合面容易发生相对滑移,从而影响板的整体承载力,因此本文利用有限元法研究其受力性能时考虑了叠合面滑移。通过对现浇板、密拼式叠合板和新型口袋式叠合板的数值分析,研究拼缝构造形式、现浇层厚度和附加钢筋对叠合板受力性能的影响。研究结果表明：新型口袋式拼缝形式可以使叠合板具有较好的承载能力,并保证了预制层和现浇层混凝土之间力的有效传递;增加现浇层混凝土厚度能够有效提高叠合板的承载力;附加钢筋配筋率对叠合板承载力影响也尤为明显,叠合板承载力在一定范围内随附加钢筋的配筋率的增加而提高。     

带格构钢筋混凝土叠合板的数值模拟与格构钢筋作用分析

文章通过比较叠合板拼接构造试验的数值模拟计算结果与实验数据,验证了该有限元模型的可靠性;通过一个双向板算例,分析了格构钢筋在叠合板受力过程中起到的作用。结果表明:采用界面单元和脱层分析来模拟叠合板是可行的,计算结果与试验结果拟合良好;格构钢筋对于叠合板在正常使用状态下的承载力有明显提高,且板的延性有所增加。     

不同叠合面超高性能混凝土叠合板延性与抗弯刚度试验

为了研究不同叠合面对超高性能混凝土(UHPC)叠合板延性与抗弯刚度的影响,用3块不同叠合面UHPC叠合板进行了抗弯试验。试验结果表明:人工粗糙叠合面能满足UHPC叠合板叠合面的抗剪要求。设置叠合面抗剪钢筋会降低UHPC叠合板的位移延性与耗能延性,马镫钢筋较桁架钢筋的影响作用更大,同时能有效提高UHPC叠合板加载前期的抗弯刚度,但对加载中后期的抗弯刚度影响不大。UHPC叠合板使用阶段(0.5M_u～0.7M_u)的短期刚度,与钢纤维混凝土叠合板的计算短期刚度吻合良好,建议可按钢纤维混凝土叠合板短期刚度计算公式进行计算。     

新型角钢连接的钢-叠合板组合梁在负弯矩下的受力性能

为研究装配式钢筋桁架叠合板组合梁在负弯矩荷载下的受力性能,同时考虑传统预制底板出筋的形式给运输和现场施工带来的不便和安全隐患,提出一种预埋新型角钢连接件形式的钢-叠合板组合梁,采用反向静力加载试验,对比分析了预埋新型角钢连接件形式和传统预制底板出筋形式钢-叠合板组合梁的裂缝发展、破坏模式、界面滑移规律、加载点沿截面高度的应变以及跨中截面与1/4跨处的荷载-挠度变化,并根据不同计算方法的结果提出计算钢-叠合板组合梁裂前刚度的适用方法,同时采用ABAQUS有限元软件分析了不同叠合板纵向配筋率和新型角钢连接件尺寸对钢-叠合板组合梁受力性能的影响。结果表明：预埋新型角钢连接件的叠合板组合梁与传统预制底板出筋形式的叠合板组合梁的破坏形式基本相似,都发生了弯曲-纵向剪裂的破坏;抗弯承载力两者基本相同,但新型叠合板组合梁抗弯刚度要大于传统预制底板出筋形式的叠合板组合梁,且协同变形能力也更优;叠合板的纵向配筋率和新型角钢连接件的尺寸对钢-叠合板组合梁的受力性能均有影响,提高纵向配筋率以及新型角钢连接件的长度可提升钢-叠合板组合梁的承载力和刚度,而新型角钢连接件的高度对钢-叠合板组合梁无明显影响;通过不...     

预制带肋钢筋桁架叠合板的试验与有限元分析

目的针对现有叠合板的不足,研制出了一种新型预制带肋钢筋桁架叠合板.方法通过对3块预制带肋钢筋桁架叠合板和1块预制钢筋桁架叠合板进行三分点静力加载试验,并利用有限元软件对4个试件的施工阶段、使用阶段进行模拟计算,研究在使用阶段荷载下该新型叠合板的受力特征、裂缝开展规律、破坏形态和在施工阶段预制底板的受力性能.结果有限元模拟结果与试验结果基本吻合,该种板型叠合板具有良好的抗裂、抗剪性能,刚度和承载力也满足规范要求.结论施工阶段预制底板的版型对挠度的影响较大,该种板型可以解决预制底板在施工阶段挠度过大的问题.带肋钢筋桁架叠合板兼具现浇板整体性好和预制装配式叠合板施工速度快的优点,可以达到节约钢筋、降低板厚的目的.     

四边简支矩形单向预应力双向叠合板的弹性设计方法

分析了当前预应力混凝土叠合板设计中存在的问题，结合预应力混凝土叠合板的工作特性,根据弹性薄板原理，按正变异性板推导出了四边简支单向预应力矩形板的弯距分配公式，最后运用实例验证了这种弹性设计方法的合理性．     

叠合板计算与分析

分析了叠合板的2个问题,提出用钢筋桁架来解决这2个问题的方法,并用ANSYS程序分别对新型叠合板和普通叠合板进行了分析,比较了计算效果。     

预应力带肋板与叠合板抗弯性能试验

目的研究预应力带肋板和预应力带肋叠合板的抗弯受力性能,为在实际工程中的应用以及数值模拟分析提供参考依据.方法采用自行设计的预应力带肋板与叠合板,分别对预应力带肋板与预应力带肋叠合板进行均布加载试验,并采用ABAQUS软件进行模拟与试验数据对比,通过试验数据、试验现象分析力学性能.结果净跨4 640 mm的预应力(肋宽:120 mm、肋高:70 mm)带肋板在预应力度λ=0.47,施工荷载2 k Pa作用时,施工期间不需要加设支撑,可以满足承载力、挠度和变形要求;预应力带肋叠合板的最大跨度通过计算可以达到5 100 mm.预应力带肋叠合板的挠度、裂缝在达到使用荷载时均满足要求.预应力带肋叠合板的结合面没有出现起皮、错层现象.结论新型的预应力带肋叠合板具有制作工序简单、整体性能良好的优点,且板上所凸起的肋取代了常见叠合板结构中的桁架筋,既节约了大量钢筋,又能够满足施工过程中的吊装要求.     

内藏桁架的混凝土组合低剪力墙试验

提出了内藏桁架(包括钢桁架、钢筋桁架及钢钢筋组合桁架)混凝土组合剪力墙,该新型组合剪力墙包含2种组合: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缩尺的剪力墙的抗震性能试验研究,包括普通混凝土剪力墙、内藏钢框架混凝土剪力墙、内藏钢筋桁架混凝土剪力墙、内藏钢框架钢筋桁架混凝土剪力墙、内藏钢桁架混凝土剪力墙及内藏钢钢筋组合桁架混凝土剪力墙.在试验研究基础上,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、能耗及破坏特征.试验表明,内藏钢框架及内藏不同材料桁架混凝土剪力墙的抗震性能比普通混凝土剪力墙明显提高.建立了内藏桁架混凝土剪力墙的承载力计算模型,计算结果与实测结果符合较好.提出了该新型剪力墙抗震设计的建议.     

预应力钢-混凝土组合双向楼板的非线性有限元分析

利用非线性有限元方法，对预应力钢－混凝土组合单向楼板和双向楼板进行了空间受力全过程分析，并通过改变预应力筋配置进行了参数讨论，分析结果说明，相对于钢－混凝土组合单向楼板，组合双向楼板的承载力可以提高133％，刚度可以提高66％，而施加预应力后，承载力还可以继续提高，钢－混凝土组合双向楼板是一种非常有前途的结构形式。     

组合楼板对装配式钢框架节点抗震性能的影响

为了解决装配式钢框架中节点区域构造复杂和传力机制不明的问题,提出一种考虑组合楼板作用的端板螺栓连接节点。设计并制作了2组端板连接的装配式梁柱节点,进行了低周往复循环荷载试验,建立了节点试件的数值模型,分析组合楼板对节点的破坏模式、滞回性能、承载能力、半刚性性能、受力特征的影响作用。结果表明,端板连接节点主要破坏模式为端板的弯曲变形,组合楼板的加入会使滞回曲线产生一定的捏拢现象,同时会产生组合楼板开裂破坏现象;增加组合楼板后,端板连接节点的初始转动刚度、极限承载力、耗能能力分别增加了约22%,13%,22%;组合楼板和钢梁上翼缘共同作用时,荷载通过组合楼板传递至柱腹板;与闭口型压型钢板-混凝土组合楼板的节点相比,采用开口型压型钢板-混凝土组合楼板的节点初始转动刚度和极限承载力分别提高13%和9%。组合楼板能有效提高端板连接节点的抗震性能,扩大节点核心区的传力范围,增强梁柱传力机制,可为进一步提高装配式节点性能提供参考。     

钢与高强混凝土预应力组合梁滑移性能试验研究

为了对钢与高强混凝土预应力组合梁的受力性能做出正确评价,在试验基础上,根据其实际受力特征以及组合梁弯矩与曲率关系、交接面应变变化及内力平衡条件,建立预应力组合梁在不同载荷作用下交界面滑移计算公式,以承受对称集中荷载为例,理论公式的计算结果与试验结果吻合良好.研究结果表明,交接面相对滑移沿梁长分布呈现出中间大,两端小的鼓状分布;在其他条件相同情况下,交界面滑移随着连接刚度增大而减小.     

钢管混凝土板柱结构剪力环节点冲切试验

介绍了钢筋混凝土板柱结构节点的试验结果,受力性能和变形性能,探讨了剪力环尺寸和刚度,预应力混凝土及主筋是否穿过核心区对冲切性能的影响,同时给出了受冲切承载力的计算模式。     

密拼叠合板拼缝构造及受力性能试验研究

为了研究拼缝构造对密拼预应力钢筋混凝土叠合板受力性能的影响,提出一种增强型密拼缝构造,并设计了3组叠合板试件的抗弯性能试验.试验对各组试件的承载能力、刚度、破坏形态、裂缝和变形性能进行系统性研究,并分析拼缝叠合板的拼缝传力性能和预应力叠合楼盖的双向受力特性.试验结果表明：增强型密拼缝连接能够提高叠合板的垂直拼缝方向的抗...     

新型自复位钢桁架梁的设计及参数分析

针对设置于不同部位、不同类型耗能元件的新型自复位钢桁架梁,理论推导了设置蝶形软钢阻尼器时,梁端对应于恢复力曲线特征点处的刚度和临界弯矩计算公式。在对比分析蝶形软钢阻尼器和防屈曲消能杆的自复位钢桁架梁抗弯刚度和耗能能力的基础上,确定了设置防屈曲消能杆的自复位钢桁架为较优结构方案。以预应力筋面积和初始应力、SC参数作为评价自复位钢桁架梁自复位性能和耗能能力的重要参数,通过数值分析研究了这些参数对自复位钢桁架梁抗震性能的影响规律,确定了最优参数取值范围,给出了设计方法,为该类构件的设计提供参考建议。     

后结合预应力组合梁负弯矩区混凝土开裂性能试验

为了研究后结合预应力技术改善混凝土桥面板组合梁在负弯矩作用下的受力性能,特别是混凝土的开裂性能,设计制作了2根组合梁(一根是常规混凝土桥面板组合梁,另一根是后结合预应力混凝土桥面板组合梁),进行了2根组合梁的静力试验.测试了在不同荷载作用下组合梁的变形、不同截面上构件的应变分布、混凝土的裂缝、钢与混凝土之间的相对滑移以及极限承载力等.试验结果表明:后结合预应力混凝土板连续组合梁的初始开裂荷载和正常使用状态的极限荷载分别是普通连续组合梁的3.87倍和5.38倍,说明采用后结合预应力混凝土桥面板能够大大提高组合梁负弯矩区混凝土的抗裂性能.