WFB装配式现浇密肋空心楼盖的试验研究

摘要

本文研究的WFB装配式现浇密肋空心楼盖是通过不断改进传统空心楼盖而研制的一种由WFB空心箱体与现浇密肋相结合的一种新型的大跨度楼盖。WFB空心箱体由厂家预制生产，WFB空心箱体的侧板可以作为密肋的侧模，施工时只需要搭设密肋底模和现浇密肋混凝土，这样既节省了模板又减少了现浇混凝土量，不仅降低了造价，而且还缩短了施工工期。这种方式使空心板自重轻、造价低廉、施工简单易行，适合于大跨度、大面积的推广应用。 通过WFB装配式现浇密肋空心楼盖的静水加载，对WFB装配式现浇密肋楼盖在竖向荷载作用下的受力性能进行了试验研究，研究内容主要包括：在竖向荷载作用下，WFB装配式现浇密肋空心楼盖的受力性能，还有空心楼盖的刚度和变形，裂缝出现、发展状况以及预制的WFB空心箱体和现浇密肋混凝土的结合程度等。试验结果表明WFB装配式现浇密肋空心楼盖具有良好的整体性能，还具备刚度大、承载力高和抗裂性能良好等特点，WFB空心箱体和现浇密肋混凝土结合也良好，可以达到建筑物的抗渗要求。 采用有限元分析程序ANSYS(Release9．0)，对WFB装配式现浇密肋空心楼盖进行了竖向荷载作用下的非线性分析，计算所得的荷载一位移曲线和试验结果吻合较好，这表明计算过程中所采用的钢筋混凝土非线性有限元分析理论是正确的，有限元分析程序是可靠的。本文通过对9mx9m、10mxlOm、11mx11m的密肋楼盖和空心楼盖实体建模计算，分析了WFB空心箱体对楼盖刚度的贡献系数。在设计空心楼盖时，为了考虑空心箱体的作用，例如，在PKPM等结构计算软件中，设计人员可以把中梁的刚度放大系数(取值1～2)再乘以一个空心箱体的放大系数，简化了空心板的设计。 本文通过试验现象和国内外其它试验现象假设该板的破坏机构，利用塑性铰线法求出了该楼盖的极限承载力，最后利用ANSYS有限元程序分析计算了该楼盖的极限承载力，其结果和假定的计算结果相差不大，说明了假定的破坏机构和计算结果的正确性。在最后介绍了WFB装配式现浇密肋空心楼盖的施工方法、施工工艺和施工中应该注意的一些问题。 通过以上对WFB装配式现浇密肋空心楼盖的研究分析，希望对WFB装配式现浇密肋空心楼盖的设计和施工提供一定的设计依据和施工指导。

目录

文摘

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第1章绪论

1.1钢筋混凝土楼盖概述

1.2大跨度楼盖的研究现状

1.2.1密肋楼盖

1.2.2无粘结混凝土预应力楼盖

1.2.3钢筋混凝土剪力键式空心大板

1.2.4现浇混凝土空心无梁楼盖

1.2.5传统的装配式空心板楼盖

1.3楼盖体系的分析和计算方法

1.3.1弹性理论分析方法

1.3.2塑性内力重分布法

1.3.3塑性极限分析方法

1.3.4柱支承板楼盖结构内力分析

1.4 WFB装配式现浇密肋空心楼盖

1.4.1 WFB装配式现浇密肋空心楼盖的设计要点和构造要求

1.4.2 WFB装配式现浇密肋空心楼盖的应用范围

1.4.3 WFB装配式现浇密肋空心楼盖的技术参数

1.4.4 WFB装配式现浇密肋空心楼盖的优点

1.4.5 WFB装配式现浇密肋空心楼盖的应用前景

1.5本文的主要研究工作

第2章WFB装配式现浇密肋空心楼盖的足尺试验

2.1试验目的

2.2试验的模型设计与制作

2.2.1试验模型设计

2.2.2试验的模型的制作

2.2.3试件的材料性能

2.3试验的内容和加载程序

2.3.1仪器和主要的观测内容

2.3.2测点和仪表的布置

2.3.3加载方法和加载程序

2.4试验结果分析

2.4.1 WFB装配式现浇密肋楼盖试验的全过程

2.5结语

第3章WFB装配式现浇密肋空心楼盖的弹性分析

3.1现阶段双向空心板弹性阶段受力性能分析方法

3.1.1拟板法分析双向空心板

3.1.2有限元法计算空心楼盖

3.1.3查表法计算空心楼盖

3.1.4交叉梁法计算空心楼盖

3.2 WFB装配式现浇密肋楼盖的弹性计算

3.2.1交叉梁计算WFB装配式现浇密肋楼盖

3.2.2查表法计算WFB装配式现浇密肋楼盖

3.3小结

第4章WFB装配式现浇密肋空心楼盖的有限元分析

4.1 ANSYS有限元分析的简介

4.2 SOLID65和LINK8简介

4.2.1 SOLID65单元

4.2.2 LINK8单元

4.3有限元模型的建立

4.4有限元计算结果分析及工程意义

4.5小结

第5章WFB装配式现浇密肋空心楼盖的极限承载力分析

5.1结构的极限承载力

5.2极限分析法原理

5.2.1破坏模式的确定

5.2.2基本假定

5.2.3极值定理

5.3按塑性铰线理论求解空心楼盖的极限承载力

5.3.1破坏机构的确定

5.3.2极限平衡荷载的计算公式

5.3.3有限元分析的必要性

5.4 ANSYS分析极限荷载

5.4.1特征值屈曲分析

5.4.2非线性屈曲分析

5.4.3分析模型和分析结果

5.5小结

第6章WFB装配式现浇密肋空心楼盖的施工技术

6.1 WFB装配式现浇密肋空心楼盖的质量技术要求

6.2 WFB装配式现浇密肋空心楼盖的施工工艺和施工方法

6.2.1施工准备

6.2.2施工工艺流程

6.2.3施工方法

6.3施工难点及控制要点

6.4 WFB装配式现浇密肋空心楼盖施工中注意的问题

6.5小结

结论

参考文献

附录A(攻读硕士学位期间所发表的学术论文目录)

致谢