先张预应力混凝土雁形板（加肋型）试验研究

摘要

二十世纪六十年代以来，继国内混凝土T形板、马鞍形双曲壳板、V形折板屋盖结构之后，一种新型梁板合一屋盖构件雁形板逐渐发展起来。工程实践证明，这是一种结构可靠、技术先进、经济指标好的建筑结构构件，具有很好的工程应用前景。
　　由于《混凝土结构设计规范》更新，高强钢材特别是高强钢丝钢绞线的应用，需要对原有预应力雁形板标准图集进行修订，本文对新标准雁形板进行试验验证。
　　采用有限元软件MSC.Marc建立雁形板YYBx.6-4分析模型，进行数值模拟分析。根据有限元软件分析结果得到:最大变形处在板跨中部分的两翼位置，变形46.53mm，小于L0/400=50.5mm的挠度限值，雁形板在X，Y，Z轴方向应力大部分为压应力，局部位置有拉应力。
　　通过对标志跨度21m、标志宽度2m，选用C40混凝土、φH5消除应力螺旋肋钢丝的加肋型先张预应力混凝土雁形板YYBx.6-4进行均布水荷载试验，试验时两端采用砖垛支座以防试件侧倾，跨中无支撑，端部用砖封头齐雁形板顶面平，板面内铺厚塑料膜，分析研究了雁形板在每级水荷载作用下的力学性能变化，包括荷载—挠度关系、荷载—应变关系、跨中截面混凝土应变分布、位移增长速率大小、位移恢复速率大小、跨中截面测点应变增长速率大小、应变恢复速率大小、抗弯破坏机理、开裂荷载、极限承载能力等。其中需重视的一个问题是薄壁梁结构的屈曲破坏和稳定问题。
　　理论计算，扣除自重作用后，开裂荷载为2.68kN/m，破坏荷载为5.76kN/m。采用水加载至4.418kN/m，约为使用荷载的2.5倍，未出现裂缝，表明雁形板处于弹性工作状态，卸载后变形全部恢复，验证了新设计标准图的正确性，可供新标准图评审验收参考依据。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 雁形板概述

1．2 雁形板设计计算要点

1．3 雁形板施工

1．4 雁形板局部稳定和整体稳定验算

1．5 雁形板发展构想

1．6 相关研究现状

1．7 本文研究意义与内容

1．8 本章总结

第二章 雁形板YYBx．6-4静力分析

2．1 有限元分析软件MSC．Marc简介

2．2 雁形板YYBx．6-4模型建立

2．3 雁形板YYBx．6-4有限元模型分析

2．4 本章总结

第三章 雁形板YYBx．6-4荷载试验方案

3．1 雁形板(钢丝)计算书

3．1．1 雁形板结构计算简图及基本参数

3．1．2 截面几何特性

3．1．3 预应力损失

3．1．4 混凝土永存预应力

3．1．5 开裂弯矩

3．1．6 极限承载力

3．1．7 挠度和上拱值

3．1．8 支座斜截面抗剪承载力计算

3．1．9 吊运时端部截面上边缘抗裂计算

3．2 雁形板YYBx．6-4加载试验方案

3．2．1 试验依据

3．2．2 试验目的

3．2．3 试验设计和加载程序

3．2．4 主要试验仪器

3．2．5 加载试验简图

3．2．6 测试截面及测点

3．2．7 加载控制值

3．2．8 测点应变、挠度增量理论值

3．2．9 每级荷载作用下测点应变、挠度理论值(不含板自重)

3．3 本章总结

4．1 加载前准备阶段

4．2 试验结果

4．3 试验结果分析

4．3．1 荷载—位移分析

4．3．2 荷载—跨中截面应变分析

4．3．3 跨中弯矩—跨中挠度(试验值)分析

4．3．4 弯矩系数

4．4 破坏荷载试验结果

4．5 本章总结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 不足与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间取得的研究成果