新型装配式钢箱混凝土组合沉井结构整体受力性能试验研究

提出一种新型的装配式钢箱混凝土组合沉井结构。为研究该沉井结构在水土压力作用下的整体受力性能,依托于大洋泊车地下车库工程,设计了1个足尺试件,对其进行水平加载试验研究,分析当沉井结构下沉至设计标高且未封底板时,在水平荷载作用下的变形和应力分布特点,进而对沉井结构的承载能力和安全性进行评估。试验结果表明:沉井结构在1.1倍水平设计荷载作用下,井壁的最大变形约为井壁长度的1/1 000,各点应力均小于材料屈服强度,沉井具有较大的刚度和较高的承载力;沉井内的撑杆和围檩可有效改善井壁的应力分布,增强沉井结构的整体受力性能;沉井满足安全和使用要求,是一种较为合理的结构形式。

不同拼缝构造措施的叠合板受力性能试验研究

为简化双向桁架钢筋混凝土叠合楼板的拼缝构造,改善拼缝受力性能,提出三种增强型密拼式拼缝连接方式:加强附加钢筋式拼缝、整体式凹槽拼缝和间隔式凹槽拼缝。对3块不同拼缝连接方式的密拼叠合板和1块后浇带式叠合板进行静力加载试验,对比分析各叠合板的破坏形态、裂缝分布、刚度、极限承载力及拼缝处连接钢筋的应力发展。结果表明:加强拼缝钢筋可提高密拼叠合板的极限承载力;拼缝处设置整体式凹槽和间隔式凹槽不仅可控制密拼叠合板跨中裂缝的集中开展,改善裂缝分布,而且可有效提高叠合板的极限承载力和刚度,其极限承载力均可达到后浇带式叠合板的90%以上。基于试验研究结果,提出了3种增强型密拼拼缝的设计建议和构造要求。

叠合板加强型密拼拼缝构造及受弯性能有限元分析

为了优化密拼叠合楼板的拼缝构造,深入分析叠合楼板拼缝处的受弯性能,提出了3种加强型密拼拼缝构造,基于3种构造的叠合楼板静力试验,利用ABAQUS软件对试验试件进行非线性有限元分析,并与试验结果进行对比。结果表明:有限元分析得到的叠合楼板裂缝分布、破坏模式、受弯承载力与试验结果吻合较好。在此基础上,对凹槽密拼叠合楼板抗弯承载力进行参数分析,研究拼缝钢筋配筋率、混凝土叠合层厚度、凹槽深度和拼缝钢筋搭接长度对叠合板承载力的影响及影响规律。研究结果表明:拼缝钢筋配筋率对叠合板承载力的影响最为明显,叠合板承载力随着配筋率的增大显著增加;增大混凝土叠合层厚度和预制板凹槽深度均可显著提高叠合板的承载能力,其中增大叠合层厚度的影响略大;拼缝钢筋搭接长度对叠合板承载力的影响主要表现在:当搭接长度小于1.4la(la为受拉钢筋锚固长度)时,承载力随着搭接长度的增大而增大,当搭接长度大于1.4la时,搭接长度对叠合楼板的承载力影响不明显。