四边简支条件下全装配式RC楼盖竖向承载性能分析北大核心CSCD

在分布式连接全装配式RC楼盖体系(DCPCD)中,板与板之间通过连接件连接以提高楼盖的竖向承载力和平面内刚度。为研究DCPCD的竖向承载力和变形特性,在试验的基础上基于正交各向异性弹性薄板小挠度理论,分析了四边简支条件下DCPCD的竖向承载性能和挠曲变形规律;并以板缝数量、连接件数量和楼盖跨度等为主要影响因素进行了参数分析。分析结果表明:DCPCD具有较大的竖向承载力和刚度,楼盖挠曲变形在顺板向、横板向基本一致,分布均匀且基本对称,变形规律与双向板楼盖类似,说明DCPCD具有双向板楼盖的受力和变形特征; DCPCD挠度的计算值与试验值吻合较好,验证了理论计算方法的可行性。增加连接件、减少预制板数量可有效提高楼盖竖向承载力和刚度,奇数预制板方案较偶数预制板方案有更大的竖向承载力和刚度,因此,在运输和安装等条件允许的情况下,建议采用宽板预制方案和奇数预制板结构布置方案。     

现浇混凝土空心楼盖的试验研究

进行了布置筒芯的6m×6m现浇混凝土空心楼盖的试验研究,得到了竖向均布荷载作用下空心楼盖的裂缝发展规律、破坏形态、荷载-挠度关系和极限承载力。结果表明,单向布置筒芯的空心楼盖具有明显的双向受力性质,布置筒芯的现浇混凝土空心楼盖具有良好的变形性能和较高的承载能力。     

全装配式RC楼盖平面内受力性能试验研究

为研究全预制装配式钢筋混凝土楼盖的平面内受力性能,对1/2缩尺的楼盖模型进行了楼盖平面内拟静力试验,对楼盖的裂缝分布、破坏形态、平面内变形特征、滞回曲线、位移延性、刚度退化和耗能能力等进行了研究,分析了楼盖模型各连接件在加载过程中的板缝剪力和轴力分布规律。结果表明：新型楼盖具有较大的平面内刚度和较好的整体性能,在加载过程中梁 板连接件和板缝连接件均表现出良好的传力性能;新型楼盖具有一定的延性,但耗能能力不理想,说明基于弹性楼盖的抗震设计方法是必要的;加载初期楼盖的变形呈弯曲型,加载中后期随着楼盖损伤的积累,板缝间相对位移增大,变形模式逐渐向剪切型发展;新型楼盖在平面内荷载作用下内力分布规律与简支梁相近,研究成果可为新型楼盖平面内受力性能的理论分析提供参考。     

预应力现浇混凝土管式空心楼盖承载性能试验研究

为研究无黏结预应力现浇混凝土管式空心楼盖的受力性能,制作了一个1/4缩尺比例的无黏结预应力现浇混凝土管式空心板柱结构试验模型,通过在试验模型管式空心楼盖上施加竖向均布荷载的试验表明,该楼盖结构具有一定的承载能力,在荷载作用下各区格板发生竖向位移后,表现形状为"碗形",最大挠度发生在管式空心楼盖各区格板的跨中。有限元计算分析结果进一步说明,无黏结预应力现浇混凝土管式空心楼盖由于空心管的平行布置而呈现正交各向异性,在平行布管方向,楼板的连续性遭到破坏,楼板刚度削弱程度较大。在平行布管方向和垂直布管方向,无黏结预应力管式空心楼盖的变形仍可按连续板跨考虑。     

PK预应力混凝土双向叠合楼盖的试验研究

通过对 PK 预应力混凝土双向叠合楼盖的加载试验,研究了 PK 预应力混凝土叠合板的挠度、抗裂及双向受力性能,试验表明该叠合板具有良好的抗裂性能和整体性能,双向受力特征明显,可按整体双向板进行设计和计算;并根据试验数据分析了 PK 双向叠合板中荷载的传递规律,得出 PK 预应力混凝土双向叠合板的荷载传递规律基本满足现行规范要求。     

冷轧双翼变形钢筋混凝土双向板受力性能试验研究

对2块现浇冷轧双翼变形钢筋混凝土双向板进行了荷载试验,研究了双向板在均布荷载作用下的受力性能。试验结果表明:现浇冷轧双翼变形钢筋混凝土双向板的承载力较高,当钢筋强度设计值取400N/mm2时,承载力检验系数仍可满足规范要求。在使用荷载作用下,双向板具有较好的工作性能。     

冷轧双翼变形钢筋混凝土双向板受力性能的试验研究

对2块现浇冷轧双翼变形钢筋混凝土双向板进行了荷载试验,研究了双向板在均布荷载作用下的受力性能。试验结果表明：现浇冷轧双翼变形钢筋混凝土双向板的承载力较高,当钢筋强度设计值取400N/mm^2时,承载力检验系数仍可满足规范要求,在使用荷载作用下,双向板具有较好的工作性能。     

全装配式RC楼盖横板向传力性能试验研究及理论分析

为研究分布式连接全装配RC楼盖(DCPCD)横板向传力性能，完成了8个对边简支试件的竖向静载试验。基于共轭法提出了DCPCD横板向刚度的计算方法，并研究了板缝数量、板缝连接件数量、楼盖跨度和横板向与顺板向刚度比等参数对DCPCD横板向传力性能的影响。结果表明：DCPCD试件的板缝连接件受力性能良好，可有效地传递横板向弯矩和剪力，并能较好地协调相邻预制板的变形；基于共轭法的DCPCD横板向刚度计算方法的精度比最小截面刚度法和折线变形法高；减少板缝数量、增加板缝连接件数量均可有效改善楼盖横板向的传力性能，提高楼盖的竖向承载力和刚度；基于楼盖承载力与振动舒适度的要求，建议四边简支楼盖横纵向刚度比的取值范围为0.3～0.75。     

现浇混凝土空心楼盖试验研究

通过对四边简支拼装棚模现浇混凝土空心楼盖竖向均布荷载作用下的破坏试验,研究了空心楼盖的受力与变形性能,确定了极限承载力,提出了此类楼盖的破坏机构和设计施工建议。     

分布式连接全装配钢筋混凝土楼盖板缝节点平面内受力性能试验研究

为研究分布式连接全装配RC楼盖板缝节点平面内受力性能,进行了5种共18个板缝节点在平面内水平单调荷载、低周反复荷载和拉剪复合作用下的足尺模型试验,对板缝节点的受剪承载能力、破坏形态、滞回曲线、位移延性、耗能能力和拉剪复合受力性能进行了较为系统的研究。研究表明：除SPC和SP-CPC节点外其他3种板缝节点均具有较好的受剪承载力和刚度,且节点承载力可由叠加法简化计算;HPC节点、CPC节点和HP-CPC混合式节点具有较好的滞回性能、耗能能力和位移延性,是较为合理的板缝连接节点形式;拉力的存在削弱了板缝节点受剪承载力,且拉剪比越大削弱程度越高;高拉剪比下节点的延性较差,在极限荷载下易发生类似螺栓群连接中的“连锁破坏反应”,设计时需对高拉剪比区的连接件进行改进和加强,以满足楼盖对板缝节点延性的要求。     

页岩陶粒轻质混凝土双向叠合楼板

根据3块足尺页岩陶粒轻质混凝土双向叠合楼板试件和1块足尺现浇双向楼板对比试件的静力堆载试验结果,分析了双向叠合楼板预制底板的普通混凝土和后浇叠合层的页岩陶粒轻质混凝土采用相同强度等级时的挠度变形特点,并根据试验结果和弹性力学薄板理论推导了页岩陶粒轻质混凝土双向叠合楼板的挠度计算公式。推导了四边固支页岩陶粒混凝土和普通混凝土叠合板在竖向均布荷载作用下截面中和轴高度、抗弯刚度和挠度的计算表达式,并分别对挠度和初始刚度计算公式进行了修正,提出了考虑四边支承转动的页岩陶粒轻质混凝土双向叠合楼板挠度计算公式。结果表明:页岩陶粒轻质混凝土双向叠合楼板跨中位移呈现线弹性变化特征,页岩陶粒轻质混凝土材料的弹性模量、叠合楼板中设置的钢筋桁架以及双向叠合板的板端约束条件是影响叠合楼板刚度和跨中挠度的主要因素;采用所推导公式计算的页岩陶粒混凝土叠合楼板的挠度值与试验值吻合良好。     

大尺寸大开间页岩陶粒混凝土双向叠合板足尺试验研究

针对目前装配式建筑中常用的钢筋混凝土叠合楼板自重较大、工厂标准化生产的预制底板规格尺寸较小的问题,提出了一种由两块预制普通混凝土大板通过一条整体式接缝拼装,并后浇轻质页岩陶粒混凝土而成的大开间叠合楼板,页岩陶粒混凝土后浇层可有效减小楼板自重,提高楼板的保温、隔热和隔声性能。通过进行叠合板足尺试件的堆载试验,研究其在竖向荷载作用下的承载力、变形特征、破坏形态及整体式接缝的传力性能。结果表明,该大开间叠合板试件在正常使用极限状态下的跨中挠度和裂缝宽度均满足相关规范要求,且表现出明显的双向板裂缝分布特征,所采用的整体式接缝具有良好的传力性能,可以作为结构楼板使用。此外,有限元模型所选取的材料本构模型和接触面设定较为合理,计算结果与试验结果吻合良好,可用于轻质混凝土叠合楼板受力性能及影响参数分析。     

预制混凝土空心模剪力墙受力性能试验研究

通过1个钢筋混凝土剪力墙试件和5个横向孔洞为矩形的预制混凝土空心模剪力墙试件的拟静力试验,研究了采用纵向孔洞为圆形、横向孔洞为矩形的空心模构造的预制混凝土空心模剪力墙试件的受力性能。结果表明：该预制混凝土空心模剪力墙沿竖向分布钢筋位置出现竖向裂缝,避免了脆性破坏发生,位移延性系数为3.87~6.47,变形性能良好;现浇与预制混凝土结合面是墙体受力的薄弱部位,降低了墙体的受剪承载力,对高轴压比试件尤为显著;空心模剪力墙在正常使用阶段的刚度与现浇混凝土剪力墙相似,在设计计算时无需对刚度进行折减;提高轴压比和减小剪跨比能够增加墙体的初始刚度,但加快了后期刚度退化速率;降低水平钢筋配筋量对墙体的受剪承载力和变形能力影响较小,但降低了开裂荷载,增加了裂缝宽度。     

轻质装配式叠合楼板拼接处受力性能试验研究

提出了一种轻质装配式叠合楼板,由压型钢板、带桁架钢筋轻质陶粒混凝土预制层及普通混凝土现浇层三部分组成,在拼接处增设构造钢筋并用栓钉将楼板与钢梁焊接。分析了各级加载下试件在拼接处的抗弯承载力、挠度以及裂缝等力学性能指标。结果表明,拼接处的构造措施能有效提高叠合楼板的承载力和变形能力;与普通叠合楼板相比,该种楼板具有自重低、承载力高、延性好及施工效率高等特点,具有广阔的应用前景。     

陶粒混凝土-开孔薄壁钢梁组合楼板的受力性能研究

由腹板开孔且翼缘卷边的H形薄壁钢梁和陶粒混凝土预制板经后浇砂浆和抗剪键组装而成的组合楼板,具有轻质、高强、无需支模、装配化程度高等优势。为研究该类组合楼板的受力性能,对6组不同构造的两边简支组合楼板试件开展静载试验,分析抗剪键分布及薄壁钢壁厚的变化对组合楼板整体受力性能的影响。结果表明：对应等效均布荷载2kN/m2的组合楼板,中心挠度远小于L/500,能够承担的最大荷载值为13.25kN/m2;当混凝土严重开裂且板跨中最大挠度达到L/45时,组合楼板试件并未出现整体塌落;主钢梁上抗剪栓钉的增加,对提高组合楼板的极限荷载和整体刚度均不明显;边梁增设抗剪栓钉对组合楼板的屈服荷载及整体刚度均产生显著影响,当边梁设置与主梁同样的抗剪栓钉时,屈服荷载和整体刚度增幅分别为82.1%和35.6%。     

基于楼板双向受拉模型的钢框架结构连续倒塌分析

组合楼板作为钢框架结构的主要构件,对结构的抗连续倒塌能力产生较大影响,但现有的结构抗连续倒塌研究大多没有考虑楼板的影响。基于组合楼板的双向受拉模型,分析组合楼板在钢框架结构连续倒塌过程中的受力,提出考虑楼板拉结力作用的失效点竖向承载力简便计算方法。基于简化模型,通过有限元分析软件进行框架连续倒塌分析,验证计算方法的准确性,探讨楼板对塑性铰机制、极限承载力、失效点动态反应的振幅和周期的影响。研究表明,楼板能有效地提高结构抗连续倒塌性能。     

帽型薄壁钢梁-轻骨料混凝土组合楼板受力性能试验研究

由帽型冷弯薄壁钢梁作为组合楼板的承重骨架,与轻骨料混凝土预制板块经后浇水泥砂浆而形成轻质组合楼板。为研究其受力性能,设计并制作了5块具有不同构造特征的组合楼板试件,对其进行了简支条件下的静载试验。结果表明：该组合楼板具有较大的整体刚度和承载能力,当等效均布荷载达到正常使用状态的荷载标准值3.2kN/m2时,跨中挠度远小于L/500。当组合楼板的整体变形较大时,帽型钢梁内部的外伸腹板对提高组合楼板的整体刚度产生明显作用,极限状态下割线刚度是帽型钢梁内部无外伸腹板时的2.5倍;当次梁截面高度由20mm增至50mm时,组合板的极限荷载增幅为87.5%。     

不同预应力筋布筋型式双向板的受力性能及承载力计算

预应力混凝土双向板已广泛应用于工程建设 ,迄今为止 ,工程中的双向板大量采用的预应力筋布筋型式是双向均匀布置 ,关于预应力筋布筋型式对四边简支双向板受力性能及承载力影响的研究还未见报道。因此 ,本文着重对板中央承受局部荷载的双向均匀布置预应力筋、双向中密边稀布置预应力筋、双向中间密布预应力筋的三块双向板的受力性能进行了试验研究 ,并采用塑性铰线理论对三块试验板的承载力进行了分析和计算。试验研究和计算分析表明 ,双向中间密布预应力筋试验板的承载力最高 ,双向中密边稀布置预应力筋试验板的承载力次之 ,双向均匀布置预应力筋试验板的承载力最低 ,塑性铰线理论可应用于四边支承预应力双向板的承载力计算。     

钢筋再生混凝土楼板的承载性能试验研究

为了研究钢筋再生混凝土楼板的力学性能,共设计了6个试件,其中3个单向板和3个双向板,主要以再生粗骨料取代率为变化参数,取代率分别为0%,50%,100%。通过对两类楼板进行抗弯试验,观察试件的破坏形态、获取了试件受力的全过程曲线、跨中挠度发展情况及构件的极限承载力等重要数据,并分析再生粗骨料取代率对单向板和双向板的影响,利用相关规范的计算方法对再生混凝土楼板承载能力进行计算,并与试验实测结果进行对比。试验结果表明:不同骨料取代率的楼板破坏形态相似;在混凝土出现裂缝前,随着荷载的增加,楼板的挠度基本呈线性增大;当混凝土开裂后,钢筋再生混凝土楼板的挠度增大有突变;钢筋再生混凝土单向板的刚度比钢筋普通混凝土单向板好,双向板则相反;钢筋再生混凝土楼板与钢筋普通混凝土楼板相比,两者开裂荷载较为接近,但钢筋再生混凝土楼板有极限承载力高的优点。研究结果可为钢筋再生混凝土板构件的进一步研究和推广应用提供参考。     

某高层住宅楼大跨度楼板加固处理

通过加固工程实例介绍了大跨度楼板板面有墙荷载,楼板承载力不足时,采用板面浇筑混凝土叠合层,板底粘贴碳纤维布的加固方法。对该大跨度楼板进行加固处理后,后期使用荷载作用下的挠度进行了计算,找出加固时需要进行顶升处理的楼板,针对现场情况提出了一种简单、易行的顶升处理方法。