叠合层预埋管线的密集程度对叠合板承载性能影响的研究

发布时间：2020-05-10 21:32

【摘要】：预制装配式结构体系是现代建筑业的重要选择之一,发展这类体系是建造方式的重大变革,有利于节约资源,减少污染和提升劳动生产效率。预制装配式楼盖是装配式结构的重要组成部分,主要采用叠合板的结构形式。在实际施工中,叠合板楼盖的现浇部分会预埋各种水电管线,且随着电气智能化水平的提高,这种管线的布置会越来越密集,对混凝土截面造成削弱,即对叠合板的承载力产生影响。尤其是在多根管线并排布置及纵横交叉处,这种影响显得更加严重。而在结构设计时并不考虑这种预埋管线对钢筋混凝土叠合板承载性能的影响。本文通过静载试验和有限元分析,对预埋管线的叠合板进行了研究,分析了其承载性能(极限承载力、裂缝、挠度)与破坏机理。本文主要进行以下工作并得到相关结论:(1)查阅与叠合构件有关的国内外文献,整理并归纳叠合板国内外研究现状。(2)充分了解叠合板在受弯过程中的截面应力变化规律以及破坏机理,完成每组试验板的极限承载力理论计算。(3)通过对两组单层管线沿横向布置但管线间距不同的叠合板、两组单层管线沿纵向布置但间距不同的叠合板、两组单层管线沿横向倾斜45°布置但间距不同的叠合板、一组双层管线横纵交叉布置的叠合板以及一组未预埋管线的相同尺寸叠合板进行静载试验和试验结果对比分析,研究单层管线的三个埋设方向上,不同埋设间距对叠合板承载性能的影响以及双层管线相对于单层管线对叠合板承载性能的影响。试验结果表明,单层管线埋设间距对叠合板承载性能的影响在不同埋设方向上有所不同。对于布置高度相同的单层管线的叠合板,当管线沿横向布置时,管线的布置间距对叠合板承载性能影响较大,管线大间距布置的叠合板的承载性能要好于管线小间距布置的叠合板;当管线沿纵向布置时,管线大间距布置的叠合板与小间距布置的叠合板的承载性能几乎没有差别,此时管线的布置间距对结构的承载性能影响最小;当管线沿横向倾斜45°布置时,预埋管线的间距对叠合板影响介于横向布置与纵向布置之间。对布置双层管线的叠合板,其承载力比布置单程管线的叠合板的承载力要小,但相差不大。(4)利用ABAQUS有限元软件对八组叠合板进行非线性数值模拟,分析结果表明,模拟结果与试验结果匹配度较高,并且能够得出与试验基本相同的结论,模拟结果较好的反映了试验板的实际受力情况。
【图文】：

叠合层,预埋管,工程

施工现场粉尘、噪声污染问题突出，这种现场施工、现场浇筑的习已经难以适应当今社会“低碳节能”、“绿色环保”的发展要求[1]。然而混凝土结构结合现浇混凝土组成的装配整体式结构体系是现代建筑业择之一，发展这类建筑是建造方式的重大变革，有利于节约资源，减少提升劳动生产效率，同时推动化解产能过剩。叠合楼板为装配整体式结构的重要组成部分，一般的施工工艺是将事先作好的预制薄板运送到现场进行装配，吊装完成后再在预制板上浇捣现现浇部分结硬以后即成为叠合板。在实际施工中，浇筑现浇部分之前会必需的管线，如图 1-1 所示，而管线产生的空腔对截面会有一定程度的是在多根管线并排或纵横交汇处对混凝土截面削弱更加严重，而混凝土面的削弱必然会降低叠合板的承载力。然而在结构设计过程中并未考虑削弱对叠合板承载力产生的不利影响。本课题就是基于该实际存在的问的。

叠合面,处理工艺

(c)拉毛粗糙面 (d)凿毛粗糙面图 1-2 叠合面处理工艺（2）带肋型底板叠合楼板带肋型底板即表面有多道沿单向或双向凸起肋的预制板，常见的有倒、工字型肋板、井字形肋板。相比平面型底板叠合板，带肋型底板的新旧接触面积较大，从而使得粘结强度较高，同时底板预制层与叠合层间机械使得该类叠合板具有更大的刚度，故施工过程中可以少设或不设支撑。叠合板的叠合界面根据有无抗剪钢筋亦可分为无筋叠合面和有筋叠合叠合面的叠合板依靠新旧混凝土的粘结力以及各种叠合面形式产生的摩械咬合力来抵抗受荷过程中叠合面中的剪力。有筋叠合面的叠合板则是在处设置附加结合筋，利用钢筋的销栓作用，从而提升了叠合面的水平抗剪程中运用较为广泛是叠合面设置钢筋桁架的混凝土叠合板，此外为确保叠上下层的整体工作，，还对叠合面进行人工划痕处理。钢筋桁架预制板模具
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU741;TU81

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