新型拼缝混凝土叠合双向板结构性能研究

摘要

叠合双向板作为装配式结构中重要的水平受力构件，目前已经广泛的应用于装配式住宅。但在实际工程中，由于受到运输条件和吊装能力的限制，当楼板开间尺寸较大时，预制底板的拼接方式是叠合双向板在施工过程中不可避免的问题。虽然目前对拼缝形式的研究已取得很大进展，但现有研究成果表明：叠合双向板拼缝处的构造措施在施工、传力方面存在不足。基于此，为了改善叠合板的受力性能，提高预制底板之间的连接性能。本文综合现有拼缝形式的优点，在此基础上并进一步创新提出一种新型拼缝叠合双向板。
　　首先，本文阐述了新型拼缝的构造方案和对叠合受弯构件设计方法的理论研究。为了验证新型拼缝叠合双向板的受力性能，结合规范设计了新型拼缝叠合双向板、现浇双向板以及传统拼缝叠合双向板，并对三种板分别在四边简支、均布荷载作用下进行静力加载破坏试验。通过分析试验板的竖向位移、钢筋应变、裂缝开展随荷载的变化以及新型拼缝叠合双向板在拼缝处的传力情况，得出如下结论：新型拼缝叠合双向板的开裂荷载比现浇双向板低1.5%，但裂缝开展规律和破坏形态基本相同，具有现浇双向板的受力特征；新型拼缝叠合双向板的开裂荷载、极限承载力比传统拼缝叠合双向板分别提高了5.5%、4.9%，说明新型拼缝叠合双向板的受力性能优于传统拼缝叠合双向板；整个加载过程中新型拼缝处连接可靠，传力理想。说明拼缝处的构造措施是可行的，有效的。同时这种拼缝做法施工方便，后浇面层无需二次支模，提高了施工效率，值得在工程中推广和应用；新型拼缝处凹槽的存在增加了新旧混凝土的结合面，能够提高板的整体性。
　　其次，本文采用有限元软件ABAQUS建立了现浇双向板、新型拼缝叠合双向板和传统拼缝叠合双向板的模型，并进行了非线性数值模拟。将得到的模拟结果与试验结果对比，吻合较好，证明模拟方法的可靠性，为以后相关研究提供参考。
　　最后，通过对叠合双向板刚度和挠度的进一步分析，针对叠合双向板的受力特性，在前人研究的基础上结合我国规范以及相关理论，引入折减系数?对已有的等效刚度适当修正，给出了叠合双向板刚度的计算公式。
　　上述研究成果可以为叠合双向板在工程中的应用和进一步研究提供参考。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 混凝土叠合楼板国内外研究现状

1.3 研究意义

1.4 本文主要研究内容

2 新型拼缝构造措施和叠合板设计理论

2.1 新型拼缝构造措施

2.2 叠合板设计理论

2.3 本章小结

3 叠合双向板试验研究

3.1 试验目的

3.2 试件设计

3.3 试件制作

3.4 材性试验

3.5 试验加载方案

3.6 试验测量方案

3.7 试验准备

3.8 本章小结

4 试验现象及结果分析

4.1 试验现象

4.2 试验结果

4.3 结果分析

4.4 本章小结

5 叠合双向板有限元模拟

5.1 ABAQUS有限元介绍

5.2 叠合楼板非线性有限元分析前处理

5.3 材料本构关系

5.4 模型建立

5.5 有限元数值模拟结果

5.6 误差分析

5.7 本章小结

6 叠合双向板刚度研究

6.1 叠合双向板短期刚度研究

6.2 叠合双向板的挠度计算

6.3 本章小结

7 结论和展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

在学研究成果

致谢