现浇钢筋混凝土空心板无梁楼盖的设计方法

采用弹性有限元方法,对现浇钢筋混凝土空心板无梁楼盖的计算模型进行分析,给出三种典型区格的弯矩分布和这些区格中柱上板带和跨中板带的板带弯矩及分配系数,与等厚度实心板进行对比,分析了空心管对刚度的影响,提出两向的计算刚度,可以采用实心板无梁楼盖的经验系数法和等效框架法。对于指导工程设计,具有参考价值。     

大跨双向空心板弹性受力分析

利用双向空心板的整体受力性能,按等刚度原则将空心板拟化为正交异性的实心板,并应用古典的薄板弹性微分方程,利用三角级数解,得到在线荷载作用下简支空心板的挠度解答式。进一步,可由挠度和弯矩的关系,得到其具体的双向板弯矩三角级数表达式。     

预应力平行圆管混凝土空心板柱结构地震后承载力试验研究

建造了一个4层现浇无粘结预应力混凝土空心板柱结构的1/4比例模型,分别进行地震前第3层楼板弹性范围内的荷载试验和地震后第1层楼板极限荷载试验,通过测量楼板挠度、钢筋应力及空心楼板的裂纹发展情况,探求预应力混凝土空心板柱结构地震的损伤破坏,楼板的承载能力的变化情况。试验结果表明,在相同荷载作用下,楼板跨中、平行布管方向预应力暗梁和垂直布管方向预应力暗梁跨中地震后挠度均大于地震前。空心楼板的整体性较好,强烈地震对楼板的刚度响应较小,楼面承载力试验过程仍可划分为三个阶段:弹性阶段,开裂扩展阶段和破坏阶段。地震对垂直布管方向预应力暗梁刚度影响大于平行布管方向预应力暗梁,垂直布管方向预应力暗梁跨中挠度地震后比地震前增大程度明显大于平行布管预应力暗梁。基于前述试验结果,并考虑空心楼板的裂纹发展情况,建立了空心楼板极限荷载状态下的塑性铰线分析模型,计算空心楼板的极限荷载略小于试验结果,计算结果与试验数据吻合较好。     

双向配筋预应力空心板刚度分析

本文按弹性理论对双向空心板两方向的刚度进行了分析。由于圆孔的存在,空心板在两个方向的刚度计算方法与实心板不同。计算结果表明,空心板在两个方向的刚度有所不同,且主要取决于孔径与板厚之比（d／h）,但两者的差别不大。     

有限元法研究现浇钢筋混凝土空心无梁楼盖的力学性能

通过对竖向均布荷载作用下的现浇钢筋混凝土空心无梁楼盖进行弹塑性计算,得到了它的开裂荷载和极限承载力,分析了它的变形特征和挠度分布规律,描述了裂缝的形成、发展和破坏模式。同时给出了空心板中点的荷载-挠度曲线图,并分析了不同荷载阶段的挠度变化特点。通过改变管端净距、暗扁梁宽度及管径大小,得出管端净距宜为管长的1/6且不应小于80mm,管间净距不应小于50mm,暗扁梁宽度宜为空心板跨度的1/13~1/16,并提出一些设计建议。     

均布荷载下四边简支蜂窝式空心双向板的计算方法

根据刚度等效的原则,结合四边简支蜂窝式空心双向板的受力与构造特点,提出了将蜂窝式空心双向板转化为等效实心板的计算方法。利用该方法对蜂窝式空心双向板进行分析计算,并与有限元方法进行对比分析,结果表明等效实心楼板的计算方法是可行的。     

等截面双T平板挠度计算方法及试验研究

现行预应力混凝土双T板分级加载挠度计算,因其截面惯性矩计算复杂导致计算困难,不利于建设工程现场使用,为此,通过简化双T板截面惯性矩计算公式,将其代入挠度计算公式中,并通过有限元分析方法和试验研究方法进行验证。以YTPb型双T平板为例,均布力作用下和集中力作用下的有限元分析结果与公式计算结果误差分别在0.46%～1.54%与0.69%～0.92%之间;现场试验挠度试验结果与公式计算结果误差在0.28%～2.56%之间,说明简化后的挠度计算程序结果与有限元分析结果和试验结果对比拟合较好。     

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。     

无梁空心板设计概要

简述无梁空心板的特点,荷载的取值,截面的确定,钢筋的计算方法和结构构造措施。本文通过和无梁实心板与有梁空心板的比较,提出无梁空心板的设计的几个要点。     

柱支承板变形计算的双向板带叠加法及裂缝验算建议方法

针对《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)中受弯构件刚度计算公式仅适用于单向受弯这一突出问题,提出用“双向板带叠加法”计算柱支承板板格中心变形的思路和方法。应用有限元分析结果拟合出柱支承板支座控制截面的弯矩最大值Mmax与弯矩平均值-M比值(Mmax/-M)的计算公式,并据此提出柱支承板裂缝验算建议方法。     

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。     

混凝土双向密肋装配整体式空心楼盖刚度研究

针对目前混凝土双向密肋装配整体式空心楼盖刚度和变形计算存在较大误差的问题,对混凝土双向密肋现浇空心楼盖单元、混凝土双向密肋装配整体式空心楼盖单元及无顶板和底板的混凝土肋梁单元进行了静载试验研究。试验结果表明,混凝土双向密肋装配整体式空心楼盖单元的顶板及侧板与现浇混凝土密肋梁粘结良好,预制顶板和底板对试验单元的刚度有明显的贡献,装配整体式单元的受力性能与现浇单元相似。根据试验数据及有限元模拟结果验证了装配整体式单元顶板剪力滞后效应的存在,在此基础上提出了考虑预制顶板和底板作用的楼盖截面刚度计算方法。从双向密肋楼盖的计算方法--查表法和交叉梁法出发,对混凝土双向密肋装配整体式空心楼盖的弹性刚度及支座边界条件进行修正,提出更为精确合理的刚度和变形计算方法。用本文提出的计算方法对已有的足尺楼盖试件进行计算,得出的计算结果与试验结果吻合良好。     

预应力混凝土叠合空心楼板静力性能试验研究

结合现浇空心楼板与叠合楼板的优点,提出在一种预应力叠合楼板中布置筒芯内模形成的叠合空心楼板。进行了预制带肋底板叠合空心楼板、矩形底板叠合空心楼板及现浇空心楼板3种截面形式,2种截面尺寸分别为230mm×500mm、300mm×600mm的10块板带在单调荷载作用下的足尺模型试验。通过改变预制底板类别、筒芯内模的直径及其布置方式,对叠合空心板带的破坏形态、截面整体工作性能、正截面受弯承载力、短期刚度、叠合面水平受剪性能等进行了研究。结果表明：从开始加载到破坏,叠合空心楼板与现浇空心楼板表现出相似的受力特点和变形特征,按筒芯最薄弱翼缘处的工形截面计算叠合板的开裂荷载、正截面受弯承载力、平均裂缝间距等与实测值吻合较好;在所研究的板厚范围内,筒芯直径大小及布置方式的变化并未造成叠合面出现滑移开裂的现象,但不同程度地削弱了试件的受拉刚化作用,建议叠合空心楼板开裂后的短期刚度取控制截面的开裂刚度。通过叠合面受力分析,将横孔板顺筒肋宽度和上、下翼缘厚度的计算限值与楼板实际构造尺寸进行对比,实际工程中叠合面的抗剪强度可满足安全使用要求。两种预制底板预应力混凝土叠合空心楼板与预应力现浇空心楼板的总体受力性能较为接近,均可满足工程设计要求。     

火灾作用下混凝土双向简支板的挠度计算

小挠度薄板理论可以用来确定混凝土双向板正常使用时的挠度,当用于计算火灾作用下处于大挠度的双向混凝土板挠度时则会带来很大误差。在引入弹性板的大挠度微分控制方程后,考虑外加荷载与高温的共同作用,并计及高温下材料特性的变化,对火灾作用下钢筋混凝土双向简支板的挠度随温度的变化进行了分析。引入无量纲量,对大挠度微分控制方程进行无量纲化处理,并以无量纲板均布荷载为摄动参数,结合Galerkin方法提出了钢筋混凝土双向简支板火灾作用下挠度的计算式,计算结果与试验结果吻合较好,可为火灾作用下板的大挠度分析提供依据。研究结果表明：火灾作用下混凝土板的挠度与外加荷载和热弯矩均有关,与热弯矩成线性关系,而与外荷载则成非线性关系;当没有热弯矩时,挠度主要由外加荷载确定;当外加荷载恒定时,挠度则主要由热弯矩引起。     

现浇钢筋混凝土空心板双向受力分析

现浇钢筋混凝土空心板两个方向的截面特性存在差异,受力过程中表现出的空间各向异性较强。本文运用有限元法对一典型双向简支空心板进行了弹性分析,描述了该现浇简支空心板的双向受力特性,并提出了几点设计建议。     

现浇圆形管空心楼盖中单向模型板受力性能的试验研究

本文通过三个对比组的模型试验,对比研究了现浇圆形管空心楼盖中单向横孔模型板与单向顺孔模型板的受力性能和剪力传递特征。研究表明,当空心率在35%以下时,横孔模型板与顺孔模型板受力变形特征几乎完全相同;当空心率达到50%时,横孔模型板仍然具有良好的抗弯刚度,为进一步研究现浇空心楼盖的双向受力特征奠定了基础。同时,研究还发现,横孔板孔肋是剪力传递的薄弱环节,建议应对其进行抗剪验算。此外,本文还对现浇圆形管空心楼盖抗弯纵筋的最小配筋率的取值提出了修正建议。     

现浇混凝土空心无梁楼板的施工质量控制

简述了GBF管及现浇楼盖结构的特点,并结合工程实例,介绍了现浇混凝土空心无梁楼板的施工技术及GBF管的安装和固定措施。实践表明,现浇混凝土空心无梁楼板结构体系具有自重轻、降低层高、节省材料、综合造价低、刚度大、抗震性能好等特点,特别适用于大跨度、大荷载、大空间的多层和高层建筑。