局部叠合连续空心板受弯性能试验研究

发布时间：2020-03-24 09:28

【摘要】：本文提出了一种新型装配整体式楼板——“局部叠合连续空心板”,其主要由预制变截面空心板、圈梁及支座负弯矩钢筋配置、部分后浇混凝土叠合层三部分组成,形成既有空心段又有实心段的结构形式,实现连续单向板的受力状态。该板在保证预制构件刚度、减轻楼板自重、减少叠合现浇量、满足连续受力需要和加强板与墙体连接整体性方面具有诸多优势,是装配化楼屋面体系中的新产品,具有广阔的市场应用前景。本文以局部叠合连续空心板设计、受弯性能试验及预制变截面空心板工业化生产为研究对象,主要开展了以下研究工作:(1)在系统分析评价装配整体式楼盖的各阶段性能需要与工艺要求的基础上,研究了预制变截面空心板产品形式、规格、工程模数化铺装、施工节点连接构造和管线铺设等问题,进行了施工阶段、使用阶段的内力计算分析,完成了局部叠合连续空心板的设计。(2)完成了两跨连续板的受弯性能试验,研究了其刚度、承载能力、变形、裂缝发展、负弯矩钢筋传力、内力重分布等力学性能,并用Abaqus有限元软件模拟了试验试件从加载到破坏的全过程,将模拟结果与试验结果进行了对比分析。试验和有限元分析结果均验证了该板具有良好的受力性能,可满足各阶段的性能要求。(3)根据预制变截面空心板构造、规格和各生产工艺的特点,结合干硬性混凝土冲捣挤压一次成型的生产工艺和生产条件,提出了“底层钢模法”和“切割开槽法”两种工业化生产方案,进行了底层钢模具的设计及制作,计算确定了切割开槽长度,制定了两者的生产工艺流程并试生产了9块预制变截面空心板,验证了批量工业化生产的可行性,分析了经济性,为其在工程中的应用铺平了道路。
【图文】：

图 1-1 集块装配式结构体系组成部分1.1.4 课题目的和意义本课题针对集块装配式结构体系中水平承重构件研究的空白，在系统分析评价装配整体式楼盖的各阶段性能需要与工艺要求的基础上，结合装配式配筋砌块砌体剪力墙结构的特点，旨在研制出适用于集块装配式结构的新型装配整体式楼板——“局部叠合连续空心板”，通过理论分析、试验分析、有限元模拟相结合的方法，对该板的设计、力学性能及预制变截面空心板工业化生产进行研究，验证其具有良好的受力性能，可实现批量工业化生产。课题研究的意义体现在如下几个方面：（1）局部叠合连续空心板的相关研究完善了集块装配式结构体系，填补了体系中水平承重构件理论及实践的空白，为集块装配式结构在工程实践中的推广应用铺平道路；（2）局部叠合连续空心板在保证预制构件刚度、减轻楼板自重、减少叠合现浇量、满足连续受力需要和加强板与墙体连接整体性方面具有诸多优势，是装配

a) 预制板式 b) 预制薄板式图 1-3 两种混凝土叠合梁板结构随着高强度钢丝及混凝土在 90 年代的不断开发，同时配合日益完善的预应力技术，高效预应力混凝土叠合结构应运而生，其采用高强钢丝及混凝土在工厂中预制预应力薄板和预应力空腹梁，然后在施工现场将其与现浇梁或柱拼装完成，最后浇筑混凝土叠合层形成整体的超静定结构[19]。这种结构与现浇结构的整体性基本相同，，具有良好的经济、技术效益。1.2.2 预制混凝土楼板的几种形式装配化楼屋面体系主要由支承在梁或墙上的预制楼板组成，楼板可采用预制混凝土空心板、预应力混凝土空心板、钢筋桁架叠合板、预制混凝土肋板等不同形式。根据是否存在后浇混凝土叠合层，可分为“干式”楼盖体系和“湿式”楼盖体系两类[20]，下面介绍几种形式的预制混凝土楼板。1.2.2.1 预制混凝土空心板预制混凝土空心板通过增大板厚有效提高了板的刚度，同时还减轻了结构自
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU375.2

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本文编号：2598130