含下沉板的楼面板结构受力性能试验研究

摘要

下沉板式卫生间现已广泛的应用在住宅建筑中。但由于建筑功能要求及设计的需要，为了避免下沉板周围的梁暴露在室内等显露位置，影响审美美观。实际工程中常会出现将暴露在室内部分的梁取消，形成带有局部下沉的楼面板结构。由于此类含下沉板楼面板结构破坏形态和传力机理不同于常规情况，同时我国现行规范未给出关于这种楼面板结构的处理规定，以及迄今为止缺乏试验研究和受力分析。因此，开展此类含局部下沉板楼面板结构的研究工作有较大的理论意义和实用价值。
　　本文依托实际工程，采用1:0.7和1:0.75缩尺模型完成了两类户型五个试件的配置冷轧带肋钢筋的含下沉板楼面板结构短期单调荷载下的破坏性试验。试验研究内容主要探讨其破坏模式、塑性铰线分布、变形特点、承载能力以及局部设计和相应措施的合理性。
　　结果表明，含局部下沉板的楼面板结构整体变形特点与普通双向板变形基本相同。在沉板肋梁交接部位及肋梁与吊梁交接部位，受力复杂，形成薄弱区域。在本试验条件下，各试件在达到承载能力极限状态之前，裂缝宽度和挠度均达到正常使用极限状态控制的限值。最终破坏后，板底均形成了明显的以“X”型为主的塑性铰线，属于双向弯曲破坏，可按塑性理论计算板的极限承载力。配置了冷轧带肋钢筋的楼面板，开裂荷载大于实际工程中作用在楼板上荷载的标准组合值，使该板在正常使用中处于弹性阶段，满足工程实际的需要。
　　在试验的基础上，本文作者用有限元软件ABAQUS对含局部下沉板的楼面板结构进行了模拟分析。模拟结果和试验较相似，可以使用ABAQUS进行参数分析。本文着重分析该类含局部下沉板的楼面板板厚、下沉板区尺寸以及板筋屈服强度等这些因素对板变形、受力性能的影响，同时与一块试验尺寸相同的普通双向板进行了对比分析。和普通双向板相比，肋梁的存在使楼板的刚度有一定的提高，均布荷载作用下含下沉板的楼面板的变形明显小于普通楼面板，但肋梁的存在使肋梁端部区域的受力复杂，变形集中导致该区域的裂缝宽度加大。

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1 绪 论

1.1 课题背景

1.2 钢筋混凝土楼板的研究现状

1.3 本文研究的主要内容

2 试验试件设计和制作方案

2.1 工程概况

2.2 试验研究目的和内容

2.3 试验试件设计制作和简化原则

2.4 试件主要测试内容和仪器设备

3 试验方案

3.1 试件设计

3.2 试验加载制度

3.3 试件的失效辨别依据

4 各试件试验现象及试验结果

4.1 总说明

4.2 CBGJ1试验现象及结果

4.3 CBGJ2试验现象及结果

4.4 CBGJ3试验现象及结果

4.5 CBGJ4试验现象及结果

4.6 CBGJ5试验现象及结果

5 试验结果对比分析

5.1 试件破坏机构模式的确定

5.2 极限承载力的计算方法

5.3 正常使用极限状态和达到极限状态的承载能力

5.4 局部设计的合理性分析

6 运用ABAQUS进行有限元分析

6.1 ABAQUS简介

6.2 有限元模型的建立

6.3 计算结果与试验结果对比分析

6.4 模拟结果综合分析

7 结论及建议

致谢

参考文献

附 录