预制带肋底板叠合板面外整体性能研究

发布时间：2017-04-18 21:06

  本文关键词：预制带肋底板叠合板面外整体性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文对混凝土现浇板(以下简称现浇板)与预制带肋底板叠合板(以下简称叠合板)进行了原位的平面外悬吊加载试验,把现浇板与叠合板平面外受力特点进行了对比的,对叠合板叠合面的粘结性能进行了计算分析,同时对试验进行了ABAQUS有限元模拟仿真,主要内容如下:(1)对连续两跨的双向混凝土现浇板和连续两跨的双向预制带肋底板叠合板,进行了原位的平面外悬吊加载对比试验研究,在现浇板与叠合板相邻处用泡沫板隔开浇筑以避免两者相互影响,悬挂加载就是将统一标准的混凝土实心砌块码到悬吊的钢筋笼里进行加载,而钢筋笼吊在预先埋置在楼板里的钢绞线上。本试验主要研究了预制带肋底板叠合板的双向受力性能,分析了强弱方向的刚度,以及叠合面的粘结性能。通过观察试验现象和分析试验数据,得到了试件主要部位的荷载-挠度曲线、应力-应变曲线。试验结果表明,本试验用的预制带肋底板叠合板双向板存一定的双向板受力特点,其强弱方向的刚度比满足一定的比例,通过持荷一个月后卸载钻孔取得的芯样发现叠合板的中心和长边跨中处的叠合面粘结良好,而楼板的简支端角部钻孔取的芯样叠合面有脱开的现象。(2)参考试验中现浇板和叠合板的裂缝发展分布、裂缝宽度、荷载-挠度曲线和应力-应变曲线、叠合板的叠合面的破坏形式、及卸载后叠合板挠度恢复程度,作为判断叠合板受力阶段和的破坏模式依据,认为叠合板的简支端角部叠合层破坏属于水平剪切破坏。然后进一步结合叠合楼板的受弯承载力计算公式计算,得到了本次试验工况下叠合楼板的正常使用下的承载力值比设计值偏大,用内力公式计算得到了叠合面脱开时水平剪切应力值,同时参考相关文献中新旧混凝土叠合面粘结力值,得到本试验中叠合面的粘结应力值,为以后的工程设计提供了一定的参考。(3)基于弹性薄板理论,得出了混凝土现浇板和预制带肋底板叠合板挠度和内力的计算公式,两种楼板的挠度和内力计算值与试验值吻合良好。对叠合板取短向跨中板带进行受力分析得到叠合板跨中的主要受力方向的水平剪切力和掀起力,与相关文献中新旧混凝土叠合面粘结力值作比较,同时也与试验现象做了对比,与实际表现符合。(4)通过ABAQUS有限元分析软件,对本试验工况下的混凝土现浇板和预制带肋底板混凝土叠合板进行了有限元模拟仿真。有限元模拟的楼板挠度、楼板内力与计算结果、试验结果吻合程度较好,为以后的模拟研究提供了较可靠的依据。同时改变加载方式进行模拟即将荷载加到叠合板顶面,发现叠合板不会发生破坏,认为现行的构造措施满足设计要求无需进行加强措施。
【关键词】：预制带肋底板叠合板 平面外悬吊加载试验 叠合面粘结力 弹性薄板理论 刚度
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU37
【目录】：

• 中文摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 研究背景及研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状及研究意义11-14
• 1.2.1 国外研究现状及研究意义11-13
• 1.2.2 国内研究现状及研究意义13-14
• 1.3 本文的主要研究内容14-19
• 1.3.1 研究对象14-16
• 1.3.2 研究方法16-17
• 1.3.3 研究内容17-19
• 第二章 现浇楼板与叠合楼板原位的平面外静载试验19-46
• 2.1 试验概况19-30
• 2.1.1 试验目的19
• 2.1.2 试件设计与制作19-25
• 2.1.3 试验方法与加载制度25-27
• 2.1.4 试验装置与测试内容27-30
• 2.2 试验结果与分析30-44
• 2.2.1 现浇楼板与叠合楼板荷载-挠度曲线分析30-37
• 2.2.2 现浇楼板与叠合楼板应力-应变曲线分析37-41
• 2.2.3 现浇楼板与叠合楼板裂缝开展分布分析41-42
• 2.2.4 叠合楼板叠合面粘结性能分析42-44
• 2.3 本章小结44-46
• 第三章 基于弹性薄板理论及板带法对试验楼板的计算分析46-68
• 3.1 弹性薄板理论计算46-59
• 3.1.1 刚度分析46-50
• 3.1.2 挠度及内力计算50-57
• 3.1.3 主要部位叠合面处的计算值比较分析57-59
• 3.2 叠合楼板板带法计算59-65
• 3.2.1 计算简图59-60
• 3.2.2 参数计算及公式推导60-65
• 3.2.3 计算内力的比较65
• 3.3 预制带肋底板叠合板实际使用中的安全度问题65-67
• 3.3.1 在正常施工条件下，正常使用中叠合板的荷载取值比较65-66
• 3.3.2 实际使用中叠合板的抗水平剪切粘结强度取值分析66-67
• 3.4 本章小结67-68
• 第四章 试验试件的ABAQUS有限元模拟分析68-86
• 4.1 试验试件ABAQUS有限元模型68-77
• 4.1.1 材料本构关系68-71
• 4.1.2 单元类型及网格划分71-73
• 4.1.3 分析步定义73
• 4.1.4 部件间的相互作用73-75
• 4.1.5 边界条件75-76
• 4.1.6 楼板的加载方法76-77
• 4.2 ABAQUS模拟结果与试验值、计算值的对比分析77-85
• 4.2.1 试件挠度比较77-81
• 4.2.2 试件内力比较81-84
• 4.2.3 不同加载方式下的比较84-85
• 4.3 本章小结85-86
• 第五章 结论86-89
• 5.1 主要结论86-87
• 5.2 展望87-89
• 参考文献89-92
• 在学期间的研究成果92-93
• 致谢93

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本文编号：315729