考虑叠合面滑移的新型拼缝叠合板受力性能的有限元分析

为了优化双向受力钢筋桁架混凝土叠合板的拼缝构造方案,提高叠合板拼缝处的受力性能,设计了一种新型口袋式拼缝形式的叠合板。由于新旧混凝土叠合面容易发生相对滑移,从而影响板的整体承载力,因此利用有限元法研究其受力性能时考虑了叠合面滑移。通过对现浇板、密拼式叠合板和新型口袋式叠合板的数值分析,研究拼缝构造形式、现浇层厚度和附加钢筋对叠合板受力性能的影响。研究结果表明:新型口袋式拼缝形式可以使叠合板具有较好的承载能力,并保证了预制层和现浇层混凝土之间力的有效传递;增加现浇层混凝土厚度能够有效提高叠合板的承载力;附加钢筋配筋率对叠合板承载力影响也尤为明显,叠合板承载力在一定范围内随附加钢筋的配筋率的增加而提高。

叠合构件叠合面受剪承载力的计算方法研究

通过分析国内外直接剪切试件和叠合梁(板) 2种不同类型的叠合面受剪试验的试验数据,发现叠合面的受剪承载力除与结合筋的配筋率、叠合面粗糙度及后浇混凝土强度等级有关外,还与叠合梁(板)的破坏形态、叠合面沿梁(板)高度位置的变化、剪跨比以及二次受力影响等因素有关。在综合分析国内外叠合梁(板)试验研究成果的基础上,提出了叠合梁(板)叠合面受剪承载力计算的设计建议,可供规范修编时选用和参考。

叠合式混凝土板梁桥叠合面受力性能分析

为了解采用叠合技术进行改造的旧混凝土板梁桥的叠合面受力性能,以便对叠合面进行合理的技术处理,分析了新老混凝土收缩徐变和温度差异、二期恒载和活载等荷载因素对叠合面剪应力的影响,推导了计算公式,阐明了叠合面剪应力的分布特性,并与粗糙度及粘结剂等抗力因素提供的抗剪能力进行了计算对比.结果表明剪应力在支点区域较大,跨中较小,采用人工凿毛处理的叠合面理论上可不配置抗剪钢筋,就能保证叠合式板梁桥的整体工作性能.

叠合面对叠合剪力墙极限承载力影响的数值分析

归纳总结目前国外相关规范对界面抗剪强度的规定,通过有限元建立预制层和现浇层的接触面,定义叠合面的黏结-脱离损伤模型,分析叠合面的影响.研究结果表明,建立叠合面的黏结-脱离损伤模型能够反映叠合面在受力过程中的脱离破坏程度;在不同轴压比下,叠合面对叠合剪力墙极限承载力影响均较小,边缘构件现浇的叠合剪力墙叠合面脱离破坏程度较边缘构件预制的叠合剪力墙小.

混凝土收缩引起叠合面应力的仿真计算

根据先浇混凝土对后浇混凝土的约束作用,建立ANSYS模型并由试验结果及工程实例加以验证。在此基础上,对叠合面混凝土应力进行仿真分析,得出叠合面应力与龄期、构件尺寸的关系,提出叠合面混凝土应力的计算公式。公式经3个不同类型的工程验证,可供裂缝控制时参考。

表面状态对混凝土叠合面抗剪性能影响试验研究

基于混凝土叠合面2类不同表面状态,在第Ⅰ类叠合试件中设置0,2,4,6,8,10mm 6种不同凹凸深度,第Ⅱ类叠合试件针对凹凸深度为8mm的情况设置0%,5%,10%,15%,20%,25%6种不同缺陷占比,基于此研究表面状态对叠合面抗剪性能的影响。研究结果表明,混凝土叠合面抗剪承载力与凹凸深度间存在指数相关性,当凹凸深度达10mm时,混凝土叠合面抗剪承载力约为整浇对比试件抗剪承载力的40%;混凝土叠合面抗剪承载力与预设缺陷占比存在线性关系;混凝土叠合面破坏均以由后浇混凝土形成的凸面根部剪断破坏为主,且呈脆性破坏。

普通混凝土与轻骨料混凝土叠合面的粘结性能试验研究

通过对四块由预制预应力轻骨料混凝土薄板与后浇普通混凝土所组成的叠合板的实体试验,分析了不同混凝土材料所形成的叠合面共同工作的粘结性能。试验证明:在一定条件下,自然粗糙面能够保证不同混凝土材料所形成的叠合面的粘结性能,能够确保叠合板共同工作以及承载能力的充分发挥。本文的研究对工程实际应用具有参考作用。

钢纤维混凝土预应力连续叠加合板叠合面抗剪性能试验研究

通过九组钢纤维混凝土预应力连续叠加板的系统试验，分析了钢纤维混凝土预应力连续叠合板叠合面的受力性能。在综合分析试验结果的基础上，提出了无筋叠合面钢纤维混凝土预应力连续叠合的叠合面受剪承载力公式。

叠合框架梁受力性能及叠合面破坏机理分析

通过对两榀双层双跨钢筋混凝土叠合框架（KJ—1，KJ—2）和-榀整浇框架（KJ—3）的试验，分析了叠合框架梁的受力性能，提出了叠合框架梁叠合面破坏机理及防止叠合面破坏的构造措施，证实了二次受力叠合框架梁中仍然存在荷载预压应力区，它对叠合梁抗剪有利。

组合梁中钢梁与混凝土板叠合面间的剪力计算

通过对《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99- 98)中有关组合梁中钢梁与混凝土板叠合面间剪力计算方法与M P Byfield博士提出的整体变形法的比较 ,对组合梁设计提出了相应建议。

中美规范中大型叠梁叠合面连接设计比较

大型电站锅炉全部锅炉本体的荷载,通过吊杆悬吊在锅炉钢结构的顶部。1 000 MW锅炉钢结构顶部标高一般在100 m左右,本体总荷载在2 000 000 k N左右。本体荷载通过吊点梁传到小板梁,然后传到大板梁,大板梁将锅炉本体的荷载传到主立柱,通过立柱将本体荷载传到基础,因此,叠梁是整个锅炉设备的重要部件。大板梁垂直荷载非常大,因而截面很大。由于制作、运输和安装的需要,大板梁一般采用工字形叠梁。大型电站锅炉钢结构叠梁的叠合面小翼缘采用摩擦型高强螺栓连接,小翼缘与叠梁腹板采用焊接连接。对受力进行了分析,给出了中美两国规范中叠合面小翼缘与叠梁腹板的连接焊缝计算方法,以及叠合面小翼缘螺栓连接设计方法,分析了叠合面小翼缘的强度,并通过实例对叠合面的连接和强度进行了分析。

叠合面钢筋对UHPC叠合板受弯性能影响试验研究

为研究UHPC叠合板的受弯性能,建立UHPC叠合板抗弯承载力计算式。采用反向等效加载方式,考虑构造形式和叠合面钢筋的影响,对1块超高性能混凝土整浇板和3块不同叠合面钢筋形式的超高性能混凝土叠合板进行受弯性能试验,观察构件破坏形态,分析荷载-挠度曲线、抗弯承载力等数据,得到这些因素对试验板位移延性、变形恢复性能与抗弯承载力的影响规律。结果表明:试件在静力荷载作用下均表现出相同的受力性能,破坏前有明显征兆,为延性破坏,卸载后裂缝闭合较好。与整体现浇板相比,叠合面无连接钢筋的UHPC叠合板能提高其位移延性,降低其复位性能;叠合面连接钢筋桁架钢筋和马镫钢筋能提高UHPC叠合板的复位能力及受弯承载力,配制桁架钢筋的叠合板提升幅度更大。对超高性能混凝土叠合板的抗弯承载力模型及公式进行探讨,提出了UHPC叠合板的抗弯承载力计算式,理论计算结果与试验结果吻合良好。

混凝土转换梁叠合面剪应力分析

混凝土转换梁采用叠合梁的施工方法,由于先浇混凝土对后浇混凝土的约束,使叠合面产生剪应力。对叠合面剪应力进行分析计算,采用插筋的方法增强叠合面的抗剪能力,为混凝土转换梁叠合面施工提供依据,该方法也适用于大体积混凝土厚板叠合面的状况。

关于钢筋混凝土叠合梁叠合面抗剪设计的讨论

钢筋混凝土叠合梁的叠合面抗剪验算是装配整体式结构设计中的重要问题,但是国内外各规范给出的计算公式却各不相同。本文重点讨论了叠合面抗剪验算时计算隔离体的选取,指出了现行国家规范公式存在的不足。文中给出了基于试件试验回归公式,并与国际标准具有相似形式的计算公式,可用于结构设计。

叠合受弯构件沿叠合面抗剪设计方法的建议

叠合构件是国家建筑产业化主推的建筑构配件之一,但与之相应的国家规范在叠合构件的抗剪设计方面存在不足,尚不能完全满足工程设计计算的需求。而相应的美国规范对此早已有较完善系统的规定。和我国规范相比,虽同样基于剪摩理论,但其在叠合界面的不同材质、不同粗糙度、有无配筋等均有具体的设计和计算规定。尤其是其沿叠合层设置的与叠合面垂直的抗剪钢筋,即"剪力—摩擦钢筋"的抗剪计算方法,其中的"剪力—摩擦钢筋"术语是其特点,而且针对性强,非常实用。经本文之试验验证,该规范规定的方法具有可行性、适用性和安全性,值得我们借鉴。

用ANSYS模拟混凝土叠合面受剪试验

使用 ANSYS大型工程分析软件 ,对混凝土叠合面剪切试验进行模拟计算分析。计算中考虑了不同的混凝土强度和叠合面配筋率。通过与试验结果的对比 ,分析结果与试验结果的误差不大 ,说明用 ANSYS模拟混凝土叠合式直剪试验是可行的。

基于三维激光扫描的预制混凝土板拉毛叠合面粗糙度检测方法研究

预制混凝土板叠合面的粗糙度对其抗剪性能有显著影响,对其施工质量需予以严格控制。采用手持式三维激光扫描仪采集叠合面点云数据,并利用主分量分析技术与均值滤波处理点云数据,提出基准面法处理叠合面局部缺陷,采用条带法进行三维重建与粗糙度计算,从而形成基于三维激光扫描的预制混凝土板拉毛叠合面粗糙度检测技术。通过对白纸平面与仿拉毛叠合面的检测验证了所建立技术的高效性与准确性。对三个构件厂的28个采用拉毛工艺处理的预制混凝土板叠合面进行了检测,对检测结果进行了统计分析,并通过蒙特卡洛法得出拉毛叠合面粗糙度抽样检测建议。

桁架钢筋混凝土叠合板叠合面抗剪承载力试验研究

预制板桁架筋在叠合面抗剪承载力中的作用仍待明确。通过设计制作6个具有不同桁架筋高度和配筋率的桁架钢筋混凝土叠合板试件,开展了叠合面抗剪承载力试验研究,试验结果与不同地区规范的计算方法进行了比较。结果表明,主要破坏形式为叠合面滑移和大位移下的腹杆筋断裂,属于脆性破坏。腹杆钢筋对叠合面抗剪起着重要作用,计算时应只计入顺着外部剪切力方向的腹杆钢筋。现行规范针对叠合梁的算式高估了叠合面抗剪承载力,而基于国际混凝土联合会标准计算的结果和试验结果较为接近。

预制混凝土叠合板的无筋叠合面抗剪性能试验研究

通过实物试验,检测了由不同工艺处理方法、不同强度后浇层、不同划痕深度组成的预制混凝土叠合板无筋叠合面的抗剪强度,以验证无筋叠合面的粘结性能。试验结果可为其设计与施工提供依据。

新旧混凝土叠合面抗剪性能研究

新旧混凝土叠合面的剪切强度是衡量界面黏结性能的最重要指标。基于Z形黏结试件剪切试验,研究了不同叠合层材料、不同界面处理方式、不同槽口形式下的叠合界面抗剪性能。结果表明,UHPC试件表现出较好的界面抗剪能力,其承载力均高于自密实试件。对于槽口构件,槽口连接形式能提高叠合面抗剪承载力,其中梯形槽口对界面抗剪承载力提升效果更为显著。槽口形式对UHPC材料与C30混凝土界面抗剪能力的影响相较于其对自密实材料与C30混凝土界面抗剪能力的影响更为显著。对于有锚固钢筋的试件,增大锚固钢筋的锚固长度可以提高UHPC材料与C30混凝土界面抗剪能力;对于无锚固钢筋无槽口试件,气泡纸粗糙面处理可以改善UHPC试件的变形能力。