钢筋桁架发泡混凝土复合板受弯性能试验研究

结合当前国内外装配式住宅楼板体系的发展趋势,提出一种新型的钢筋桁架发泡混凝土复合板结构。为研究钢筋桁架发泡混凝土复合板的受弯性能,进行了3个复合板试件受弯试验。分析了各试件的破坏特征、荷载与应变、挠度关系以及开裂荷载、屈服荷载、极限荷载。研究表明,钢筋桁架发泡混凝土复合板呈现典型的受弯构件受力特征,其钢筋桁架能有效约束混凝土板裂缝的开展,提高混凝土板的后期刚度。通过理论推导,得出了钢筋桁架发泡混凝土复合板开裂弯矩、极限弯矩、挠度以及裂缝宽度计算公式,计算结果与试验值相对误差较小。     

超高韧性水泥基复合材料加固钢筋混凝土梁弯曲控裂试验研究

按照正常配筋浇筑了9根钢筋混凝土梁,在部分混凝土梁受拉面上浇筑复合材料进行局部加固,其中1根为未加固的混凝土对比梁,5根为后浇超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)加固梁,3根为后浇UHTCC层配置纵向受力钢筋的加固梁。通过三分点受弯试验,对后浇UHTCC加固梁的破坏形态、梁体变形、裂缝发展、开裂荷载以及承载力等进行研究,并与未加固混凝土对比梁进行比较。结果表明,该加固方法能够有效提高梁的承载力和初始截面刚度,加固后仍有较好的延性,加固层限制了上层混凝土宏观裂缝的发展并实现将其无害化分散,推迟梁底有害裂缝的出现,提高了构件的正常使用极限荷载,具有良好的加固效果。试验还发现,不同的加固长度和后浇层厚度导致了不同的破坏形式;若构件在强度和刚度上有较高要求,可选择在后浇UHTCC层中布置纵筋;布置纵筋后,加固层端部集中应力随之增大,植筋可改善UHTCC和既有混凝土界面的粘结受力状态。     

竹芯竹筋混凝土单向板抗弯承载力试验研究

将毛竹代替钢筋运用于混凝土单向板内,提高了板的空心率,达到减轻自重的目的。为研究竹芯竹筋混凝土单向板的受力性能,对3块配筋率不同的竹筋板进行均布荷载下的抗弯试验。通过试验分析构件的开裂荷载、极限荷载、应变、挠度及破坏全过程,研究表明:板破坏时,其跨中挠度可以达到l0/25以上,延性很好;竹筋板受弯过程,呈两阶段特征,即开裂前弹性阶段和开裂后带裂缝工作直至破坏;将毛竹材料力学试验及板的加载试验数据结果综合分析,对毛竹材料分项系数提供了建议值,并结合GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》提供的计算承载力方法推导出竹芯竹筋混凝土单向板的抗弯设计算式及相关构造措施。     

试验研究钢筋混凝土薄板受拉刚化效应

钢筋混凝土受弯构件通常忽略其混凝土的抗拉承载能力,然而裂缝间的混凝土和钢筋仍然保持着部分黏结,存在受拉刚化效应,这-效应能够影响构件开裂后刚度的大小,进而影响构件在使用荷载下挠度大小和裂缝宽度,影响构件适用性.受拉刚化效应对板,尤其是对新型材料薄板开裂后刚度的影响更为显著.通过试验对当前几个主要力学模型挠度计算方法进行...     

新型带可拆桁架肋叠合双向楼盖试验

为了研究新型带可拆桁架肋叠合双向楼盖的力学性能,进行了2块不同配筋形式新型叠合双向板和1块现浇双向板的静载试验,对新型叠合双向板的施工阶段进行了模拟加载试验,在未设支撑的情况下,测试了预制板在施工荷载作用下的挠度,并对比分析了试件在使用阶段的裂缝分布、破坏形态、刚度变化、挠曲变形、开裂荷载、受弯承载力、整体工作受力性能等基本力学性能。结果表明:预制板在施工阶段的挠度限值满足规范要求,桁架肋在新型叠合双向板的施工阶段起支撑作用,承担施工荷载,在施工过程中可不另设支撑; 新型叠合双向板与现浇双向板的裂缝分布、破坏形态、承载能力基本相同,开裂荷载较现浇双向板提前; 与现浇双向板相比,新型叠合双向板中叠合层和预埋件在一定程度上削弱了楼板的整体性,但影响不大; 在配筋面积基本相同的情况下,预制板内采用细钢筋可以提高叠合双向板的抗裂性能; 在使用阶段,自然粗糙面的构造措施能够较好地保证叠合面的抗剪能力,在弹性受力阶段预制板和后浇层能够协同工作,具有良好的整体性。     

掺尾矿砂混凝土构件受弯性能试验研究

通过尾矿砂替代率分别为0%、40%、50%、60%、70%的5根混凝土梁和5块板的受弯性能试验,对比分析了尾矿砂替代率对混凝土受弯构件的力学性能、破坏特征和变形的影响规律。分析表明:尾矿砂混凝土构件受弯过程中符合平截面假定,受力过程中具有弹性、开裂、屈服和极限等阶段;相对于普通混凝土构件同级荷载作用下,尾矿砂替代率越高,跨中挠度及裂缝宽度越大;尾矿砂混凝土构件开裂荷载、极限荷载、最大裂缝宽度及跨中挠度值等力学特征可采用《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)中混凝土构件相关公式计算;建议尾矿砂混凝土构件尾矿砂参入量为40%。     

带钢筋桁架高强再生混凝土板受弯性能试验研究

为研究高强再生混凝土板与普通高强混凝土板受弯性能的差异,进行了4个高强再生混凝土板和2个普通高强混凝土板足尺试件的抗弯性能对比试验。试件的再生混凝土粗骨料取代率100%、细骨料用天然砂,混凝土设计强度等级均为C65,加载方式为三分点单向重复加载。试验分析了各试件的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载、挠度、裂缝及破坏过程。研究表明:高强再生混凝土板与普通高强混凝土板相比,受弯破坏过程类似,开裂荷载和极限荷载较接近,跨中挠度略大;设置钢筋桁架混凝土板与普通配筋混凝土板相比,开裂后钢筋桁架对裂缝有制约作用,板的极限荷载、后期刚度和延性有所提高;高强再生混凝土板承载力可近似采用混凝土结构设计规范提供的方法,但应乘以与再生粗骨料取代率有关的折减系数,以考虑其长期工作性能与短期试验结果的差异。     

预制横向空心混凝土条形板抗弯承载力试验研究

预制横向空心混凝土条形板是灌芯装配式混凝土板的预制构件,对受力钢筋分别为8和6的两种预制横向空心混凝土条形板试件进行静力加载试验。试验结果表明:试件的实际极限承载力高于理论计算极限承载力,属于受弯构件塑性破坏方式;试件的开裂荷载较施工阶段预制横向空心混凝土条形板需承载的荷载大,能够满足试件在施工阶段挠度、裂缝的要求;而且预留孔洞对试件抗弯刚度的影响很小,采用刚度解析法进行开裂后刚度计算具有安全储备。     

板肋形式对预制带肋底板混凝土叠合板受弯性能的影响研究

为研究板肋形式对预制带肋底板混凝土叠合板受弯性能的影响,设计并制作2种不同板肋构造形式的预制带肋底板,即矩形肋底板与T形肋底板。对1块矩形肋底板叠合板、1块T形肋底板叠合板以及1块整浇板进行受弯性能静载对比试验,得到了其破坏形态、 荷载-跨中预应力筋应变曲线、荷载 跨中板顶面混凝土压应变曲线以及荷载 跨中挠度曲线,分析其破坏机理、变形特征以及裂缝分布规律。研究结果表明,3种不同板肋构造形式的试件在静力荷载作用下表现出相同的受力性能,增设板肋的叠合板能达到与整浇板相同的受弯能力。提出了预制带肋底板混凝土叠合板的开裂弯矩和极限弯矩计算式,计算值与试验值吻合较好。     

微细钢纤维磷酸镁水泥砂浆叠层修复板受弯性能试验研究

采用磷酸镁水泥、普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥和微细钢纤维制备叠层修复材料,通过叠层修复板的受弯试验,探索了叠层厚度、微细钢纤维体积掺量和水泥类型等对叠层修复板受弯性能的影响。结果表明:弯曲荷载作用下,普通混凝土叠层修复板的破坏形式为跨中折断的脆性破坏,微细钢纤维传统水泥(普通硅酸盐和快硬硫铝酸盐水泥)砂浆叠层修复板的破坏形式为跨中多裂缝的韧性破坏,而微细钢纤维磷酸镁水泥砂浆叠层修复板的破坏形式为分叉多裂缝的韧性破坏;相同叠层厚度下,微细钢纤维磷酸镁水泥砂浆叠层修复板的承载力更高,其韧性和变形适应能力更强,叠层修复效果更好;随微细钢纤维体积掺量增加,微细钢纤维磷酸镁水泥砂浆叠层修复板开裂荷载和峰值荷载均缓慢增加;随叠层厚度增加,微细钢纤维磷酸镁水泥砂浆叠层修复板的开裂荷载、峰值荷载及峰值荷载对应的跨中挠度均逐渐显著增加。     

再生混凝土叠合梁板受弯性能数值分析

在已完成的再生混凝土叠合梁板受弯性能试验的基础上,运用Abaqus软件对叠合梁板进行了非线性有限元分析.验证了有限元模型的正确性之后,引进一种新的叠合型式,预制部分采用再生混凝土而现浇部分采用普通混凝土,然后用Abaqus对新叠合梁板进行分析.分析结果表明,新叠合型式更合理地利用了混凝土材料,进一步提高了结构的受力性能.     

预制带肋底板混凝土叠合板的技术特点及经济比较

对各类楼板进行了总结,分析了预制带肋底板混凝土叠合板的技术特点。分别采用预制带肋底板混凝土叠合板、现浇钢筋混凝土楼板和压型钢板组合楼板,设计了四边简支和四边固支的4.2m×6m的楼板,计算了工程量,然后按全国统一建筑工程基础定额分析造价。结果表明,预制带肋底板混凝土叠合板不但具有方便施工、节约模板和支撑、省工省时省料等突出优点,而且还具有明显的经济优势,适合在房屋建筑中大力推广应用。     

普通混凝土后浇陶粒混凝土迭合板的试验

通过五块迭合简支板的试验,研究了普通混凝土后浇陶粒混凝土迭合板的基本性能。将正截面受弯强度、变形性能以及迭合面的抗剪性能,与普通混凝土迭合板进行了对比。试验结果表明：陶粒混凝土迭合板不仅能满足承载力和正常使用极限状态要求,而且具有较好的延性;迭合面采用无筋结合面措施,具有足够的抗剪能力。     

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。     

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。     

Composite structural panels subjected to explosive loading

Details of an extensive large-scale test programme on a series of composite structural components subjected to explosive loading are presented in this paper. The test components include conventional reinforced concrete slabs, steel fibre reinforced concrete slabs, profiled steel sheeting reinforced concrete slabs, steel–air–steel sandwich panels and steel–concrete–steel sandwich panels. A total of seventy four specimens were tested using seventeen detonation phases; with charge weight ranging between 8 and 100 kg of bare high explosives and each at stand-off distance of 5 m. The main parameters observed in the tests were the generic construction form of the materials and slab thickness. Air-blast overpressure and accelerations of the specimens were captured. A modified plasticine displacement gauge was used to measure the maximum displacement. Failure modes of each type of specimens were recorded and are presented in the paper. Major conclusions relating to structural safety are summarised.     

复合砂浆钢丝网叠合板抗弯性能试验研究

对无机材料复合砂浆钢丝网预制底板及复合砂浆钢丝网叠合板进行了试验研究,研究了这种新的底板及叠合板受弯性能。根据钢丝网在预制底板放置层数不同及后浇混凝土是否放筋,共做了12块板的试验研究。试验的主要目的是研究这种复合砂浆钢丝网底板作为永久性底模是否可行,以及在此基础上研究这种复合砂浆钢丝网叠合板受弯性能。试验中测量了受弯构件的开裂荷载、极限荷载、钢筋应变、钢丝应变及混凝土应变。试验结果表明,复合砂浆钢丝网底板做混凝土板的底模有较好的刚度、优良的裂缝控制性能和足够的承载力;复合砂浆钢丝网叠合板可按现行混凝土规范进行设计。     

预应力混凝土叠合双向板叠合后的刚度分析

对预应力混凝土叠合双向板的抗弯刚度进行了分析研究,提出了预应力混凝土叠合双向板叠合后的刚度理论计算公式,为进一步研究预应力混凝土叠合双向板叠合后的刚度提供了理论依据。     

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。     

Analytical and experimental studies on composite slabs utilising palm oil clinker concrete

The utilisation of waste materials in the construction industry is an effective way to sanitise the environment and reduces the cost of construction. In this research, palm oil clinker (POC) aggregates was used to fully replace normal aggregates to produce structural lightweight concrete. This concrete was used in the construction of composite slabs with profiled steel sheet. A total of eight full scale composite slabs, six palm oil clinker concrete (POCC) slabs and two conventional concrete slabs were constructed and tested in accordance to Eurocode 4: Part 1.1 and BS 5950: Part 4: 1994. Two shear spans were used, 450 mm for short shear span and 900 mm for long shear span. The structural behaviour of the slabs was investigated and compared. The horizontal shear-bond strength between the concrete and the steel was determined according to two methods; m–k and partial shear connection methods. Test results show that the structural behaviour and the horizontal shear-bond strength of the POCC slabs are nearly similar to the conventional concrete slabs. The mechanical interlock (m) and the friction (k) between the steel and the concrete are 117.67 N/mm² and 0.0973 N/mm², respectively and the design horizontal shear-bond strength using m-k and PSC methods is 0.248 N/mm² and 0.215 N/mm², respectively. The difference between the two methods is 13.3%. POCC is therefore suitable to be used for structural applications with a reduction in weight of 18.3% compared to conventional concrete composite slabs.