装配式桁架钢筋叠合板-圆孔蜂窝组合扁梁力学性能研究

摘要

在装配式钢结构住宅中，将蜂窝梁和桁架钢筋叠合板进行合理连接形成新型装配式组合扁梁楼盖，可以有效提高空间使用率和防火、防腐等性能，并达到节能减排的目的。本课题在对本地预制构件生产企业和设计单位进行调研和蜂窝梁、扁梁的相关研究进行分析、研讨的基础上，选定某装配式钢结构住宅设计项目作为原型，从中选取了两个不同位置和尺寸的梁进行设计和研究。本课题制作了6个试件，通过竖向加载试验的方法进行研究并对比它们的力学性能，同时结合试验研究成果与相关文献和工程案例，针对装配式桁架钢筋叠合板-蜂窝组合扁梁的设计、构造方法以及安装工艺和技术要点进行了归纳。主要结论和成果如下： （1）对各试件进行的力学性能试验结果表明：与未组合梁试件相比，装配式桁架钢筋叠合板-蜂窝组合扁梁和现浇板-蜂窝组合扁梁试件的屈服荷载、极限荷载及初始刚度均得到显著改善，局部变形能力与整体稳定性都有明显提高。 （2）观察了各试件的破坏状态、应变分布及承载与变形能力，将普通蜂窝梁的试验结果与文献及规范相关公式的计算结果进行对比发现，承载力结果差别较小，但挠度试验结果比计算值偏大；4个蜂窝组合扁梁的破坏过程以板裂缝发展为主，始终未产生失稳和局部屈曲，将试验值与相关公式对比发现，抗弯承载力计算结果偏安全。 （3）对6个试件各项性能进行对比分析发现，装配式桁架钢筋叠合板-蜂窝组合扁梁的力学性能良好且施工方便；结合试验和文献分析确定了承载力、挠度等计算方法，对蜂窝组合扁梁的设计方法及连接构造要求进行归纳，总结了适用于这种新型组合扁梁的施工工艺及安装技术要点，为今后类似工程应用提供参考。

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摘 要

Abstract

Contents

图清单

表清单

变量注释表

1 绪论

1 Introduction

1.1研究的背景及意义（Study Background and Significance）

1.2蜂窝梁与组合扁梁结构的发展和研究现状（Study Status on Castellated

1.2.1蜂窝梁及其组合梁的发展和研究现状

1.2.2组合扁梁结构的发展与研究现状

1.3主要存在的问题（Main Problems）

1.4研究内容及技术路线（Study Contents and Technical Routes）

1.4.1研究内容

1.4.2技术路线

2.研究总体方案设计及原材料基本性能试验

2 Study Approach Design and Performance Test of Ra

2.1试验目的（Test Objective）

2.2试件原型的选取（The Selection of Prototype）

2.3隔离体的选取与试件尺寸确定（Isolated Body Selection and Speci

2.3.1蜂窝梁试件尺寸及PKPM验算

2.3.2预制桁架钢筋叠合板试件尺寸

2.4 研究总体方案（Study Approach Design）

2.5.1 蜂窝梁钢材基本力学性能

2.5.2 混凝土配合比设计及基本力学性能

2.5.3 钢筋的基本力学性能

3 普通蜂窝梁力学性能试验研究

3 Experimental Study on Mechanics Behavior of the

3.1.1 试件制作

3.1.2 加载系统与量测方案

3.2.1 试件SL1的试验破坏过程及状态

3.2.2 试件SL2的试验破坏过程及状态

3.3.1 荷载-应变曲线

3.3.2 承载能力分析

3.3.3 稳定性分析

3.4.1 荷载-跨中挠度曲线

3.4.2 蜂窝梁理论挠度计算

3.4.3 延性

3.5 本章小结(Summary)

4 装配式桁架钢筋叠合板-蜂窝组合扁梁力学试验研究

4 Experimental Study on Mechanics Behavior of Fabr

4.1.1 试件制作

4.1.2 测试内容与测试方法

4.2.1 试件SD1的试验破坏过程及状态

4.2.2 试件SD2的试验破坏过程及状态

4.3.1 荷载-应变曲线

4.3.2 承载能力分析

4.4.1 荷载-跨中挠度曲线

4.4.2 理论挠度计算

4.4.3 延性

4.5 本章小结(Summary)

5 现浇板-蜂窝组合扁梁试件力学性能试验研究

5 Experimental Study on Mechanics Behavior of Pour

5.1.1 试件制作

5.1.2 测试内容与测试方法

5.2.1 试件SX1的试验破坏过程及状态

5.2.2 试件SX2的试验破坏过程及状态

5.3.1 荷载-应变曲线

5.3.2 承载能力分析

5.4.1 荷载-跨中挠度曲线

5.4.2 理论挠度计算

5.4.3 延性

5.5 本章小结(Summary)

6装配式桁架钢筋叠合板-蜂窝组合扁梁设计及安装方法

6 Study on Design and Installation of Fabricated S

6.1蜂窝组合扁梁力学性能变化规律对比（Mechanics Behavior Conparison

6.1.1 非组合梁与组合扁梁试验破坏特征对比

6.1.2 承载能力对比

6.1.3 变形性能对比

6.2蜂窝组合扁梁的设计方法及构造要求（Design and

6.3装配式桁架钢筋叠合板-蜂窝组合扁梁的安装工法（Study on Installation Te

6.4本章小结(Summary)

7 结论与展望

7 Conclusions and Prospects

7.1主要结论（Main Conclusions）

7.2 展望（Prospects）

参考文献

作者简历

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