型钢混凝土叠合梁底部预制构件静力性能试验研究

摘要

型钢混凝土结构具有良好的承载能力和变形能力，然而该结构施工现场工序繁多，造价较高且不具备绿色环保和可持续发展优势。要想实现建筑工业化，亟需解决其施工工序复杂、污染等问题。而装配式混凝土结构可以在工厂直接进行预制，所以其施工程序较为简单，可以像“搭积木式”的盖房子，具有提高生产效率节约能源、减少施工现场噪声粉尘的污染、材料利用率高等优势。根据国内外的设计理念设计出型钢混凝土叠合结构，该结构兼具以上两种结构的优点。本课题组设计出矩形、U型和V型截面截面形式的型钢混凝土叠合梁底部预制构件，目前国内型钢混凝土叠合梁底部预制构件两阶段受力中施工阶段的受力性能尚未研究，本文对六根矩形截面的型钢混凝土叠合梁底部预制构件进行静力性能试验及理论分析，研究内容如下:
　　(1)针对六根试件梁的静力试验，分析其破坏过程、荷载-挠度曲线、钢材和混凝土的荷载-应变曲线。研究不同混凝土强度、剪跨比和型钢类型对底部预制构件的延性和承载力的影响。
　　(2)在试验的基础上重点分析了开裂弯矩、刚度和裂缝宽度公式，通过参考相关文献，并推导出适用于底部预制构件的理论计算公式。
　　(3)基于平截面假定推导出型钢混凝土叠合梁底部预制构件正截面受弯承载力计算公式，同时给出了型钢未屈服情况下的受弯承载力计算公式。
　　(4)基于相关文献推导出斜截面受剪承载力计算公式。

目录

声明

摘要

1．1．1 课题背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究与应用现状

1．2．1 国内研究与应用现状

1．2．2 国外研究与应用现状

1．3 本试验研究的主要内容

第二章 静力性能试验方案

2．1 试验目的

2．2 试件的设计与制作

2．2．1 试件设计

2．2．2 试件制作

2．3 材料性能试验

2．4 加载制度及测量方案

2．4．1 试验前准备工作

2．4．2 加载方案

2．4．3 加载制度

2．4．4 测量方案

2．5 本章小结

第三章 试验现象及结果分析

3．1 试件试验现象与裂缝分布

3．2 破坏形态和破坏特征

3．2．1 破坏形态

3．2．2 破坏特征

3．3 试件梁试验结果分析

3．3．1 试件梁荷载-挠度曲线及分析

3．3．2 试件延性分析

3．3．3 应变分析

3．3．4 试件承载力的影响因素

3．4 本章小结

第四章 试件梁预制部分变形和裂缝计算

4．1 型钢混凝土梁验算分析概述

4．2 试件梁开裂分析

4．2．1 开裂荷载分析

4．2．2 开裂弯矩计算分析

4．3 整体变形计算分析

4．3．2 理论依据

4．3．3 刚度计算

4．3．4 试件梁变形计算

4．4 裂缝计算分析

4．4．1 裂缝宽度计算理论

4．4．2 裂缝宽度计算

4．4．3 规范要求

4．5 本章小结

第五章 PSRC梁预制部分承载力计算

5．1 施工阶段的荷载类型

5．2 施工阶段的计算分析

5．3 现有规程承载力计算

5．4 试件梁承载能力分析

5．4．1 受弯承载力计算

5．4．2 施工阶段受弯承载力计算

5．4．3 受剪承载力计算

5．5 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 主要工作

6．2 主要结论

6．3 展望

参考文献

图表目录

致谢

作者简历