四边简支钢筋混凝土叠合板受剪性能探讨

进行了 13块集中荷载作用下四边简支叠合矩形板二次受力的试验 ,对其受力性能作了系统的分析 ,提出了叠合面等剪应力线模型 .试验结果表明 :叠合板的受冲切承载力不低于条件相同的整浇板 ;叠合板中的两期混凝土强度较低的一种混凝土强度对受冲切承载力具有控制性 .建议叠合板的叠合面可采用自然粗糙面 ,且叠合板抗剪设计中 ,除满足受冲切承载力的计算外 ,还应按所给抗剪应力公式验算叠合面上的剪应力     

新型叠合梁端部抗剪性能试验

通过新型叠舍梁、传统矩形叠合梁及现浇对比梁在单调荷载下的足尺模型试验,对试件梁端的破坏形态、整体受力性能、斜截面抗剪承载力与位移延性等进行了研究。结果表明：新型叠合梁与现浇对比梁均发生了剪切破坏;在受力全过程中,新型叠合梁的裂缝特征和破坏形态都与现浇对比梁类似,没有出现沿叠合面发展的水平裂缝;新型叠合梁的倾斜叠合面上预埋抗剪连接件后能进一步提高试件的整体受力性能;新型叠合梁的抗剪承载力比传统矩形叠合梁提高了约129／6,与现浇对比梁相当;新型叠合梁的位移延性系数较现浇对比梁的低9％～13％,比传统矩形叠合粱的高8％～13％;所提出的新型叠合梁与现浇对比梁的整体性能较为接近,可满足工程设计要求。     

预应力混凝土叠合板的叠合面受力性能研究

通过43块简支预应力混凝土叠合板的系统试验。探讨了预应力混凝土叠合板的叠合面在不同处理方式下的受力性能。在综合分析试验结果的基础上,提出了预应力混凝土叠合板在不同的叠合面处理方式下的叠合面受剪承载力计算公式和适用条件,计算结果与试验结果符合较好。文中还给出了叠合面粗糙度的明确定义和相应的施工方法。     

预应力混凝土圆孔叠合板受力性能试验研究

通过足尺寸的４块２跨连续叠合板和２块简支叠合板及１块简支圆孔板的试验，研究了高强刻痕钢丝预应力混凝土连续圆孔叠合板在使用荷载及极限状态下的受力性能、塑性内力重分布的特点及合理的弯矩调幅取值，进一步完善了这种叠合板的设计计算方法及有关的构造和施工措施，提出了简便易行的保证叠合面粗糙度的施工方法，为这种叠合板的工程应用提供了依据．     

T形板肋对预制带肋底板混凝土叠合板弯曲疲劳性能的影响

为研究T形板肋对预制带肋底板混凝土叠合板弯曲疲劳性能的影响,对3块T形肋底板叠合板和1块整浇板进行弯曲疲劳性能对比试验,主要考察T形板肋与疲劳荷载幅值对试件疲劳破坏形态及疲劳损伤程度的影响,得到了在不同疲劳循环加载次数下的跨中动位移、混凝土应变、预应力筋应变、残余变形等,分析了在不同疲劳循环加载次数下的刚度退化情况、荷载-应变分布规律、裂缝分布规律及剩余承载力等。研究结果表明,经历200万次疲劳循环加载后,T形肋底板叠合板无明显的刚度和强度退化,增设T形板肋的叠合板能达到与整浇板相同的弯曲疲劳性能;T形肋底板叠合板正截面弯曲疲劳强度计算可采用普通预应力混凝土受弯构件正截面疲劳应力验算的4个假定,最终以此建立了其正截面弯曲疲劳强度验算方法。     

混凝土倒“T”形叠合板承载力的计算方法

提出一种只发生“部分叠合”的新型混凝土倒“T”形叠合板结构形式．采用肋部厚度已迭最终设计厚度的倒“T”形截面预制扳，使之能直接承受后浇叠合层混凝土的自重和施工活荷裁，节省模板和临时支撑；再根据倒“T”形叠合板的构造特。最和试验研究及实际工程应用，提出了这种新型叠合板以倒“T”形板为跨中弯矩的承载主体，后浇叠合层混凝土仅参与正常使用阶段工作的基本假定，建立了计算内容与整浇粱板相同的、简单可靠的承载力计算方法．由于计算过程中将仅发生部分叠合的后浇叠合层混凝土的实际结构功能予以降低，故设计者可根据实际工程情况赋予倒“T”形预制板凹橹内的后浇叠合层混凝土某些附加的有益功能，如保温、防渗、轻质等，从而进一步提高该结构的安全性和适用性，更有利于这种新型叠合板结构的推广应用．     

预应力混凝土空腹叠合板性能研究与工程应用

目的研制一种新型的楼板形式，解决目前现浇楼板存在许多难以克服的缺点，以及传统实腹叠合板经济性能差，不能得到广泛推广等问题．方法通过试验研究简支和连续空腹叠合板的受力性能，并与外形尺寸和配筋都相同的整浇板试验相比较，通过计算和分析确定空腹叠合板的构造措施和经济性能．结果得出不首先出现叠合面滑移破坏的最小叠合接触比例，并提出部分叠合叠合板的概念．确定了空腹叠合板的设计计算方法．结论只要叠合接触比例在27％以上，叠合接触面经有效粗糙处理和配筋，就能保证叠合接触面的抗剪刚度．空腹叠合板同时具有现浇板和装配式楼板的优点．相对于传统的实腹叠合板，空腹叠合板可以有效降低自重，增强楼板的使用功能，是一种新颖的楼板结构形式．     

新型叠合式剪力墙力学性能有限元分析

为了系统研究新型叠合式剪力墙力学性能,以不同偏心距、轴压比为设计参数,共设计2组5片新型叠合式剪力墙和2片全现浇剪力墙.采用ABAQUS有限元软件对所有试件进行偏心荷载和单调水平荷载作用下的数值模拟,研究分析试件的破坏过程、破坏形态、承载能力及变形能力.结果表明:新型叠合试件在偏心荷载作用下的破坏过程和压弯性能与全现浇试件基本一致;在单调水平荷载作用下,新型叠合试件的承载能力和变形能力低于全现浇试件;在加载过程中,所有叠合面未出现较大分离,而现浇部分先于预制部分发生塑性损伤,且损伤发展更为充分;新型叠合试件的水平承载能力在轴压比小于0.4范围内随轴压比增大而提高,而在轴压比大于0.4后基本恒定,延性性能急剧降低;预制板设置圆形凹槽抗剪键可提高试件承载能力和变形能力;由于墙体周边现浇整体性较好,以致叠合面变形协调一致,摩擦系数的设置影响较小.     

钢筋混凝土叠合板的抗弯性能研究

使用吉林大学建设工程学院研制的新型复合材料永久模板研究钢筋混凝土叠合板的抗弯性能。研究结果表明：钢筋混凝土叠合板在叠合面得到有效处理后能确保预制部分和现浇部分的协同受力,叠合板的极限承载力相比普通混凝土板高出8.99%,同时受拉区混凝土抗开裂能力大大增强。叠合板破坏形式为大变形塑性破坏,抗弯性能优异。     

预埋抗剪销钉叠合板的抗弯承载性能研究

为了研究设置抗剪销钉对钢筋混凝土叠合楼板承载性能的影响,设计了2组抗剪销钉植入数量不同的叠合板,1组不设销钉叠合板,1组整浇板,分别进行静力加载试验。通过得到的试验数据,对各组板的承载力、板在加载过程中的挠度变化以及钢筋、混凝土的应变变化进行了比较分析。同时结合有限元软件对设置不同数量和不同布置形式销钉的叠合板进行了数值模拟计算分析。研究结果表明:叠合面设置数量足够多的抗剪销钉能保证叠合板的抗弯承载力,而且合理布置抗剪销钉可以提高叠合板整体工作的效率。     

预制带肋薄板混凝土叠合板件受力性能试验研究

为便于工业化生产及现场拼装,对预制薄板（预制预应力混凝土矩形肋薄板）进行规格设计。进行2种不同跨度的4块预制薄板的静载试验,重点研究预制薄板的极限承载力、刚度及抗裂性能,结果表明：预制薄板满足施工阶段承载力要求,可作为无支撑体系模板。进行2块单跨叠合板件和1块两跨连续叠合板件的静载试验,重点研究叠合板件的整体受力性能、叠合面的抗剪性能以及连续叠合板件在支座处的弯矩调幅值,结果表明：叠合板件可按整浇板的计算方法进行承载力计算,连续叠合板件受力性能与现浇板相似。进行混凝土叠合板件两阶段受力截面应变分析,建议取底板厚度作为预制薄板考虑二次受力影响的计算高度。     

页岩陶粒混凝土叠合板原型堆载试验研究

对4块足尺页岩陶粒混凝土双向叠合板进行了静力堆载试验,并对其变形特征、破坏形态和裂缝开展情况进行了分析;同时对2块足尺页岩陶粒混凝土单向叠合板进行了静力堆载试验,以研究叠合面的滑移特征。结果表明:半普通-半陶粒混凝土叠合板和全陶粒混凝土叠合板均具有良好的整体性和较高的刚度及承载力,能够作为结构楼板使用;同时通过对单向板板侧应变的分析,叠合面不会出现滑移。     

叠合板板侧凹槽拼缝连接受弯性能试验研究

为了提高叠合板构件的工厂化制作、运输吊装及现场施工效率，研发了新型凹槽拼缝连接叠合板.通过对8个叠合板试件进行足尺受弯性能试验和数值模拟分析，对比研究整体现浇板、后浇带连接叠合板以及凹槽拼缝连接叠合板的开裂弯矩、极限承载力、裂缝开展及分布、变形延性和破坏特征等受弯性能.结果表明，凹槽拼缝连接叠合板的受弯承载力略低于整体现浇板及后浇带连接叠合板.相较于C型连接，D型连接凹槽拼缝叠合板的受弯性能更好.随着凹槽长度的增加，凹槽拼缝连接叠合板的承载能力有显著提高.建立的有限元模型数值模拟结果与试验结果吻合较好，可以较合理地模拟叠合板的受弯性能.通过对影响叠合板D型凹槽拼缝连接受弯性能的参数分析，明确了叠合板凹槽拼缝连接的合理设计.     

预应力混凝土空心叠合板试验

针对现有的一般预应力空心叠合板楼盖板较厚、自重较大等缺点,提出了一种新型的预应力混凝土空心叠合板。通过对3块简支板、3块简支叠合板和1块两跨连续叠合板进行静力荷载试验,分析了这种叠合板在静力荷载作用下的裂缝、承载力、挠度等特点,研究了其开裂荷载和极限承载力较高的原因。结果表明：这种预应力空心叠合板具有良好的抗裂性能和较高的极限承载能力;其开裂弯矩、极限承载力、挠度可按《混凝土结构设计规范》（GB50010--2002）进行计算,为这种叠合板的设计和工程应用提供了依据。     

陶粒叠合层叠合板的承载能力研究

不加支撑底板的受力性能及叠合面的抗剪切能力为无支撑叠合板应用的关键因素,为研究槽形底板和陶粒混凝土叠合层叠合板的受力性能及凹槽形叠合面的抗剪切能力,对3块底板和3块叠合板进行了的试验和理论分析,研究了底板和叠合板的抗弯承载力、抗裂性能、弹性恢复特性及叠合面的抗剪切能力。理论分析及试验结果表明：无支撑槽形底板和叠合板的实测抗弯承载力、抗裂性能均高于理论计算值,具有较好的弹性恢复特性;陶粒叠合层减轻了自重,凹槽形底板能够保证施工中不加支撑的要求;凹槽形叠合面比矩形叠合面具有更好的抗剪切性能和较好的抗弯刚度。最后,工程应用表明无支撑叠合板能够满足钢结构工程施工周期短的特点,具有较好的经济指标。     

预埋角钢连接件的叠合板 - 钢梁装配式梁板节点抗震性能研究

为优化预制底板伸出胡子筋造成运输难度大、施工不便等问题，提出了一种带预埋角钢连接件的叠合板 - 钢梁装配式梁板节点，并将其与出筋的装配式梁板节点和不出筋的装配式梁板节点进行了低周往复荷载加载试验，并分析 3 组试件的破坏形式、滞回曲线、骨架曲线、割线刚度以及能量耗散的差异性，并基于有限元建立了单调荷载下梁板节点模型，将其与往复荷载下的节点横向抗剪承载力对比。结果表明：角钢连接件减小了钢梁与叠合板之间的相对滑移，起到抗剪连接件的作用，提高了钢与混凝土之间的组合效应和抗震性能；设置角钢连接件，避免了叠合板底板伸出胡子筋带来的施工不便等问题 。往复荷载下的梁板节点的横向承载力比单向荷载下降低了 20.6%；横向荷载下，角钢连接件的根部应力最大，角钢上的钢筋也参与了抗剪工作，起到了增强预制层与现浇层的叠合性能的作用。     

不同波高的波折板连接件的抗剪性能试验研究

波折开孔板连接件是一种新型剪力连接件。通过对设计、制作的6个波折板连接件和两个平开孔板连接件试件在单调静力荷载作用下的推出试验,主要研究波高不同对连接件抗剪性能的影响。得出了两种连接件试件的荷载一滑移曲线、荷载一应力曲线、横向贯穿钢筋的荷载一应变曲线及破坏形态。结果表明：波折板连接件的荷载一滑移曲线大致可分为无滑移阶段、弹性阶段和塑性发展阶段;其受剪承载力和抗剪刚度随着波高的增加而增大;与平板连接件相比,具有承载力更高、抗滑移性能更好、延性较好等优点。     

带抗剪键叠合板的力学性能

为研究带抗剪键叠合板的力学性能,基于试验和有限元模拟方法,通过对比抗剪键数量不同的叠合板荷载-挠度曲线,分析了设置抗剪键的必要性。通过对比带抗剪键叠合板与现浇板的受力过程,分析了叠合板的受力特点。提取了抗剪键剪力,分析了抗剪键破坏过程及剪力分布规律,并建立了剪力简化计算式。结果表明:抗剪键能明显提高叠合板的刚度和承载力;与现浇板相比,叠合板板底混凝土开裂和钢筋屈服时,板底混凝土第一主应力分布规律明显不同,而板底钢筋应力和位移分布规律相近;叠合板内各抗剪键剪力随荷载增加,先呈线性增加,后突然下降,抗剪键剪力值越靠近支座越大。最后,提出了抗剪键的布置方法。     

GFRP肋式剪力连接件受力性能对比试验研究

剪力连接件是保证GFRP混凝土组合梁/板中两种不同材料共同工作的重要构造,设计了矩形肋和T形肋两类GFRP肋式剪力连接件,进行了3组共8个GFRP肋式剪力连接件的推出试验,包括：矩形肋开孔、T形肋开孔、T形肋不开孔3组GFRP肋式剪力连接件,得到了其破坏形态、极限承载力、荷载滑移曲线及荷载应变变化规律,重点研究肋内开孔及肋的截面形式对GFRP肋式剪力连接件受力性能的影响。试验结果表明：GFRP肋式剪力连接件的破坏形态均为混凝土劈裂破坏;对比矩形肋开孔试件,T形肋开孔试件强度高、延性好;对比T形肋不开孔试件,T形肋开孔试件强度与延性均能提高。基于试验结果,建立了考虑肋内开孔及肋截面形式影响的GFRP肋式剪力连接件极限承载力计算公式,拟合得到了GFRP肋式剪力连接件的荷载滑移曲线上升段的理论模型,建立了其抗剪刚度计算公式。     

四边简支带抗剪键双向叠合板的力学性能分析

为研究四边简支带抗剪键双向叠合板的力学性能,进行了该种叠合板的试验,并基于试验结果验证了有限元模拟方法的准确性。通过模拟参数不同的双向叠合板的受力过程,分析了抗剪键剪力分布规律及叠合板的力学性能影响因素,并建立了其屈服弯矩和屈服位移简化计算式。结果表明：预制底板与抗剪键间、预制底板与现浇层混凝土间虽然存在混凝土二次浇筑现象,但整体性仍然较好;竖向均布荷载作用下,抗剪键表现为脆性破坏;只有当抗剪键的破坏数量达到一定程度后,叠合板才发生破坏;结合面间设置为摩擦接触时,随抗剪键行数、列数及横截面面积增加,叠合板的屈服荷载增加,屈服位移减小,当上述3个因素增加至一定程度后,影响不再明显;布置一定数量抗剪键的双向叠合板,现浇层及抗剪键混凝土强度等级、结合面摩擦系数对叠合板的承载力影响很小;建立了带抗剪键叠合板屈服弯矩和屈服位移简化计算式,可供工程参考应用。