HPFL加固预制空心板的平面内整体性研究

摘要

本文把高性能复合砂浆钢筋网薄层（以下简称HPFL）用作预制空心板拼装试件的叠合层，并对经过加固整体化的预制空心板试件的平面内抗剪强度进行了试验研究。预制空心板楼、屋盖HPFL加固整体化技术结合了预制空心板及HPFL薄层的优点，通过在预制空心板表面铺设不同强度的HPFL薄层对其进行加固整体化，使得HPFL叠合层与预制空心板两者可以形成一个共同受力的整体，增强了拼装楼板的平面内抗剪强度，进而提高了其平面内整体性，解决了预制空心板楼、屋盖平面内整体性较差的问题，使其成为装配整体式楼盖体系。本试验通过对拼装加固试件的水平位移、裂缝开展情况、开裂荷载、极限荷载以及空心板之间是否发生错动等方面进行研究，从而来判定预制空心板的整体化情况。
　　本试验主要对HPFL整体化试件进行平面内的抗剪强度研究，分别使用强度等级为M10～M50高性能复合砂浆对预制空心板进行横向拼装加固整体化（考虑到与实际情况相结合，试验中试件全部采用单面加固），此外使用M30高性能复合砂浆另做一组竖向拼装试件以作对比，分别对拼装加固好的试件进行抗剪承载力试验，分析用HPFL拼装加固后试件的水平承载力，并比较不同强度等级的高性能复合砂浆对预制空心板试件抗剪承载力的影响程度，从而研究HPFL薄层作为预制空心板楼盖叠合层的平面内整体化效果，并判定不同强度等级的高性能复合砂浆对预制空心板盖板平面整体性的影响程度。
　　本文通过ABAQUS有限元分析程序分别模拟六组试件的加载过程，分析其破坏过程，得出试件破坏云图，并得出荷载-位移曲线，将有限元模拟得出来的破坏云图及荷载-位移曲线分别与实际试验所得到的进行比较，我们发现有限元分析结果与试验结果吻合良好。
　　研究结果表明:HPFL薄层作为预制空心板拼装试件的叠合层能够明显提高其抗剪承载力，改善其平面内整体性，并且高性能复合砂浆的强度等级越高，提高效果越加明显。
　　本文中提出的使用HPFL薄层加固整体化预制空心板的技术不仅可以为广大乡镇地区的新建房屋提供预制空心板楼、屋盖整体化施工建议，同时对已有建筑的安全加固提供工程设计参考。

目录

声明

摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 叠合构件和预制空心板

1．2．1 叠合构件在国外的发展

1．2．2 叠合构件在国内的发展

1．2．3 预应力叠合构件的优点

1．2．4 叠合板的发展过程

1．3 预制空心板整体化技术

1．4 HPFL加固技术

1．4．1 关于HPFL加固技术的研究现状

1．4．2 HPFL加固构件的特点

1．5 课题背景及意义

1．6 本文的研究内容

第2章 HPFL加固板体的抗剪性能试验研究

2．1 引言

2．2 试验目的

2．3 试件的设计与制作

2．3．1 试件设计

2．3．2 板面处理

2．3．3 HPFL叠合层铺设

2．4 试验装置及加载方案

2．4．1 试验装置

2．4．2 试验加载方案

2．4．3 试验观测内容

第3章 HPFL加固板体的抗剪性能试验结果

3．1 材料的基本力学性能试验

3．1．1 预制空心板

3．1．2 钢筋材料特性

3．1．3 高性能复合砂浆

3．2 各试件的破坏过程和破坏形态

3．2．1 M10横向拼装试件M-1-1

3．2．2 M20横向拼装试件M-1-2

3．2．3 M30横向拼装试件M-1-3

3．2．4 M40横向拼装试件M-1-4

3．2．5 M50横向拼装试件M-1-5

3．2．6 M30横向拼装试件M-2-1

3．3 试验结果及分析

3．4 有限元计算结果和分析

3．4．1 有限元模型

3．4．2 模拟结果与试验结果对比分析

3．5 本章小结

第4章 预制空心板楼盖HPFL整体化建议

4．1 施工工艺

4．2 板面处理

4．2．1 粗糙度处理

4．2．2 粗糙度评定

4．2．3 粗糙度等级

4．3 剪切销钉植入

4．3．1 剪切销钉材料

4．3．2 植筋深度

4．3．3 剪切销钉间距

4．3．4 无机植筋

4．3．5 无机植筋的施工工艺

4．4 钢筋网铺设

4．4．1 材料要求

4．4．2 钢筋网间距

4．5 涂刷界面剂

4．6 复合砂浆叠合层

4．6．1 材料要求

4．6．2 复合砂浆要求

4．6．3 复合砂浆施工工艺

4．7 养护

4．8 新建房屋细部构造

4．8．1 预制板的布置

4．8．2 板缝处理

4．8．3 板的搁置

4．8．4 铺设HPFL砂浆层

4．9 已建房屋HPFL整体化措施

第5章 工程实例

结论

参考文献

致谢

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