钢-混凝土深肋组合扁梁整体楼盖承载性能拟静力试验研究

钢-混凝土深肋组合扁梁楼盖利用组合作用很好地发挥了两种材料的力学特性,同时由于钢梁埋在混凝土楼板中,组合扁梁楼盖还具有降低层高和改善钢梁防火性能的优点。为了考察钢-混凝土组合扁梁楼盖在水平荷载作用下的承载性能和破坏机制,构造了一个双层1×2跨足尺(6m×12m)深肋组合扁梁楼盖,并对其在水平低周往复荷载作用下的受力情况进行试验研究。试验结果表明,钢-混凝土组合扁梁楼盖具有较高的承载能力和较好的延性,并形成了梁端、柱脚塑性铰破坏机制,同时根据试验结果给出试验构件的加载滞回曲线、骨架曲线以及试件的混凝土裂缝分布、结构变形、破坏模式等试验现象,最后给出组合扁梁梁柱节点的建议改进形式。研究内容能够为进一步深入分析组合扁梁楼盖水平承载性能提供直接有效的验证依据。     

空间约束钢-混凝土组合楼盖抗火性能试验研究

整体结构中钢-混凝土组合楼盖的抗火性能和与其直接相连的周边部件提供的约束力关系密切,但以往研究中却难以获得约束力的真实大小.为此,设计了空间约束钢框架,用以模拟真实结构中钢-混凝土组合楼盖的边界条件,同时可测得约束力的大小.通过开展带空间约束框架的钢-混凝土组合楼盖的受火试验,获得了组合楼盖的裂缝发展过程、破坏特征、温...     

预吸水SAP对高强混凝土毛细管负压和塑性开裂的影响

通过混凝土内部毛细管负压试验以及混凝土抗裂性能试验,研究分析预吸水SAP对高强混凝土塑性开裂的影响。试验结果表明:混凝土塑性阶段初始裂缝出现时间与混凝土毛细管负压曲线的拐点出现时间成正比;塑性阶段裂缝数量、裂缝面积与毛细管负压增长坡度成反比。SAP额外引水量比越大,混凝土毛细管负压拐点出现时间越迟,毛细管负压增长坡度越平缓,混凝土塑性阶段抗裂性能越好。     

型钢混凝土组合空腹夹层板结构静动力性能分析

针对现有U形钢板-混凝土组合空腹夹层板楼盖结构体系在实际应用中存在的一些问题,提出了以H型钢组合结构构件替代原有空腹夹层板中的主要构件,形成了型钢混凝土组合空腹夹层板楼盖结构体系。同时结合实际工程案例将型钢混凝土组合空腹夹层板楼盖体系的分析、设计结果与U形钢板-混凝土组合空腹夹层板的设计结果进行对比,并对型钢混凝土组合空腹夹层板结构进行三向罕遇地震作用下的动力弹塑性分析。研究表明,在多层大跨度建筑结构中,型钢混凝土组合空腹夹层板受力性能良好,能满足结构的承载力要求和正常使用要求,在罕遇地震作用下,型钢混凝土组合空腹夹层板整体性较好,抗震性能良好,建议在跨度较大时选用型钢混凝土组合空腹夹层板结构。     

不同类型钢-混凝土组合楼盖面内作用对比分析

为研究影响外包钢-混凝土组合楼盖面内刚度的因素,采用有限元软件ANSYS对外包钢-混凝土组合楼盖和钢-混凝土组合楼盖的面内刚度问题进行了对比分析。结果表明,影响组合楼盖面内刚度的主要因素为楼盖长宽比,组合楼盖混凝土板厚、钢梁尺寸、抗侧构件的布置对其面内刚度有所影响。两种组合楼盖面内刚度随影响因素的变化规律基本一致,外包钢-混凝土组合楼盖面内刚度大于钢-混凝土组合楼盖,空间协同工作的能力较强。     

考虑梁板相互作用的现浇混凝土肋梁楼盖静力试验与理论分析

为研究现浇混凝土双向板肋梁楼盖梁板的相互作用,对柱支承混凝土双向板肋梁楼盖中的中区格板和边区格板模型进行了竖向加载试验,观测了这两种区格板模型中板、梁及柱的裂缝发展及破坏过程;分析了梁、板的荷载-挠度曲线以及板、梁和柱的荷载-钢筋应变曲线;采用线弹性理论、塑性理论和等效框架法分别计算了板控制截面的弯矩值并与试验值进行比较。根据试验与分析,对楼盖结构中梁与板的相互作用进行了分析。结果表明：这两种区格板肋梁楼盖模型均发生梁 板破坏模式;按线弹性理论和塑性理论（板破坏模式,不考虑梁板相互作用）所得板控制截面弯矩值与试验值差别较大,而按等效框架法和塑性理论（梁-板破坏模式,考虑梁板相互作用）所得弯矩值与试验值吻合较好。按塑性理论的梁 板破坏模式,分析了这两种区格板楼盖的极限荷载,分析结果与试验结果比较吻合。     

现浇混凝土无肋空心板试验及有限元分析

通过对现浇混凝土无肋空心板的荷载试验,主要研究了现浇混凝土无肋空心板的受力与变形性能,并用ANSYS有限元软件对试验模型进行了分析。试验研究表明,现浇混凝土无肋空心板的受力与变形性能与普通实心板相似,可分为弹性变形、弹塑性变形和塑性变形3个变形阶段,现浇混凝土无肋空心板在不同阶段对外加荷载变形响应特征明显。裂缝发展伴随整个试验过程,每个阶段裂缝的发展呈现明显的特征性,最后破坏时,裂缝的充分发展证明了板良好的塑性变形性能,以及裂缝分布情况说明现浇混凝土无肋空心板的破坏符合塑性铰理论。ANSYS软件结果分析与试验结果符合良好。     

简支双向钢-混凝土组合楼盖的弹性分析

用梁格法、拟板法、有限元法对四边简支双向钢-混凝土组合楼盖弹性阶段的变形及内力进行分析。通过与试验结果的对比可以看出,拟板法和有限元法计算简支双向组合楼盖比梁格法更经济且计算结果更全面。改变梁格数及板厚跨比进行算例分析可知,拟板法可用于分析常见结构布置的简支双向钢-混凝土组合楼盖。     

竖向荷载作用下整浇梁板的空间效应试验研究

对2个空间整浇梁板试件进行了竖向静力加载试验,并通过与不带板的梁试件及平面截断梁板试件的对比和非线性有限元分析,研究了竖向荷载作用下整浇梁板的空间效应对梁受力性能的影响。非线性有限元分析结果与试验结果基本吻合。试验与分析结果表明:空间梁板试件的边支座直交梁出现扭转裂缝,楼板上的裂缝多斜向分布,梁边支座截面及直交方向梁、板截面均存在一定的弯矩,空间梁板试件存在明显的空间传力路线;空间梁板试件的梁跨中先出现塑性铰,而在支座截面出现塑性铰之前,发生梁支座截面受压区混凝土压碎或支座附近剪切破坏,这种破坏模式与平面截断梁板试件基本相同,而与不带板的梁试件的破坏模式完全不同;整浇梁板的空间效应大幅度提高了梁的刚度和承载能力。     

再生混凝土空心板的抗弯承载力实验

再生混凝土空心楼盖作为一种新型结构有着很大的优越性,现浇混凝土空心楼盖结构具有自重轻、提高空间利用率、减少钢筋用量、抗震性能好、隔音性能优、综合造价低且施工工期短等优点,适用于大跨度、大空间的多高层建筑,能获得很大的使用空间和经济效益.为了研究将再生混凝土应用到空心楼板中的可能性,本文中设计了4块再生混凝土空心板,完成了静力实验,分析了不同再生混凝土粗骨料取代率对空心楼板承载力、裂缝、挠度的影响.     

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。     

预应力混凝土空心叠合板试验研究

针对现有的一般预应力空心叠合板楼盖板厚较大,自重较大等缺点,提出了一种新形式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。试验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,建立了开裂弯矩、极限承载力、挠度的计算方法,为这种叠合板的设计和工程应用提供了依据。     

带肋预应力叠合板在钢结构工程中的应用

试验和实际工程应用表明,预应力带肋叠合板具有施工速度快、叠合面抗剪能力强、抗弯刚度较大的特点,与钢结构工程施工速度快的特点相匹配。使用预应力叠合板能降低钢结构工程造价,为钢结构楼盖设计提供了新的方法。     

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。     

The effects of protected beams and their connections on the fire resistance of composite buildings

According to full-scale fire tests, it is noticed that tensile membrane action within the concrete floor slabs plays an important role in affecting the fire resistance of composite buildings. It is well known that the development of tensile membrane actions relies on the vertical support along the edges of the slab panel. However, there is at present a lack of research into the influence of vertical supports on the tensile membrane actions of the floor slabs. In this paper, the performances of a generic three dimensional 45 m×45 m composite floor subjected to ISO834 Fire and Natural Fire are investigated. Different vertical support conditions and three steel meshes are applied in order to assess the impact of vertical supports on tensile membrane action of floor slabs. Unlike other existing large scale modelling which assumes the connections behave as pinned or rigid for simplicity, two robust 2-node connection element models developed by the authors are used to model the behaviour of end-plate and partial end-plate connections of composite structures under fire conditions. The impact of connections on the 3D behaviour of composite floor is taken into consideration. The load-transfer mechanisms of composite floor when connections fail due to axial tension, vertical shear and bending are investigated. Based on the results obtained, some design recommendations are proposed to enhance the fire resistance of composite buildings.     

压型钢板-混凝土组合楼板粘结试验研究

压型钢板-混凝土组合楼板因其具有刚度大、延性好、施工方便、经济效益优越等特点,目前在我国得到较为广泛的应用。通过对3种共27块(2W、3W、BONDECK各9块,2W、3W为开口板,BONDECK为缩口板)镀锌压型钢板-混凝土组合楼板的试验研究,分析了不同剪跨下,混凝土强度、压型钢板厚度、组合楼板厚度等因素对组合楼板极限承载力的影响,总结了压型钢板-混凝土组合楼板剪切-粘结破坏的形态及受力变形性能,利用回归分析提出了以混凝土抗拉强度特征值ft表征的剪切-粘结承载力计算公式。     

非均匀收缩变形对两跨连续钢-混凝土组合板长期性能的影响研究

与钢筋混凝土板两面传递水份的边界条件不同,压型钢板-混凝土组合板只能单面传递水份,由其产生的混凝土非均匀收缩对组合板的受力性能影响较大。现有研究大多针对该收缩变形分布对单跨组合板长期挠度的影响进行分析,针对其对多跨连续组合板长期性能的影响研究较少,且无相应的设计方法。以两跨连续组合板为研究对象,采用随龄期而调整的有效模量法,提出考虑非均匀收缩变形影响的组合板中支座负弯矩、裂缝宽度和跨中挠度的计算方法,并采用已有试验结果验证该方法的可靠性。在此基础上,对比分析不同收缩变形分布模式（非均匀收缩、均匀收缩、不收缩）对两跨连续组合板长期性能的影响差异。研究结果表明：考虑非均匀收缩分布的计算公式,可有效预测钢-混凝土组合板长期支座负弯矩、裂缝宽度及跨中挠度,预测结果/试验结果的均值分别为1.088、1.026和0.927;不考虑收缩变形和考虑均匀收缩变形将显著低估组合板中支座负弯矩、裂缝宽度和跨中挠度,与试验值分别相差50.0%和24.9%、71.3%和58.6%、46.1%和34.5%;非均匀收缩变形由均匀收缩变形及梯度收缩组成,与均匀收缩相比,梯度收缩对组合板长期性能的影响更为显著,设计时不应忽略梯度收缩变形的影响。     

钢筋混凝土叠合板组合模具研究现状及分析

目前,我国装配式建筑中叠合板是使用频率最高的预制构件,叠合板模具的设计、制作直接影响工程造价及工期。研究目前市场上各企业叠合板模具现状,叠合板模具类型可分为分离式组合模具、拼装式组合模具、调节式组合模具,列举各类型模具设计实例,分析该种类型的优缺点。     

预应力混凝土空心叠合板结构性能试验研究

通过对4块170 mm厚预应力混凝土空心叠合板进行结构性能试验,得出该类构件结构性能的相关结论,并对该类构件结构性能的影响因素进行了分析,对预应力混凝土空心板作底板的装配整体式叠合楼盖的工程应用提出了相关建议。     

浅析保障性住宅工程中混凝土楼板裂缝类型及防治

介绍混凝土楼板裂缝的种类,分析产生的原因,探讨混凝土在允许裂缝宽度之外的混凝土楼板裂缝问题。提出了如何对各类混凝土楼板裂缝进行有效的防止,以及应对不同因素造成裂缝后的处理手段与方法。