双向受力的开槽混凝土叠合板力学性能试验研究

为了解决双向受力的叠合板拼缝处外伸的胡子筋容易与其他部件产生冲突从而影响施工的问题,采用了一种双向受力的开槽混凝土叠合板,在板件拼缝位置预留槽口,并在槽口处放置附加钢筋进行预制板之间的连接,共设置了3个试件对其力学性能进行试验研究.试验结果表明,双向受力的开槽混凝土叠合板与现浇混凝土板的承载力、刚度比分别达到0.99和1.08,延性系数达到9.59,且二者破坏形态一致,增加槽口数量对试件弹性刚度、开裂荷载、极限承载力的影响有限,但是可以提升叠合板的延性.双向受力的开槽混凝土叠合板可以实现拼缝处的有效传力,具有与现浇混凝土板一致的力学性能,在应用于实际工程时,可以提高施工效率、降低钢筋用量、提升经济效益,具有广阔的应用前景.

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。

界面处理对预制UHPC与现浇NC界面抗剪性能的影响

对未处理和经喷砂、凿毛、切槽界面处理后的预制超高性能混凝土(UHPC)与现浇普通混凝土(NC)组合试件进行双面剪切试验,记录加载过程中的剪切荷载与界面滑移,通过剪切荷载-界面滑移曲线分析不同界面处理方式对组合试件抗剪性能的影响.结果表明:界面处理显著提高了预制UHPC与现浇NC组合试件的界面抗剪性能;不同界面处理方式下组合试件的破坏模式主要分为3种;采用边长18 mm正方形钢丝网格凿毛处理的组合试件界面抗剪强度与抗剪刚度均最大,其界面抗剪强度为未处理界面试件的4.69倍;凿毛与切槽处理使组合试件拥有较好的界面抗剪性能,表现为延性破坏;界面粗糙度相近但界面处理方式不同的组合试件抗剪性能表现出明显差异;各组试件界面抗剪强度与抗剪刚度变化趋势大致相同.

基于Dynamo的预制叠合板参数化建模方法研究与应用

装配式预制构件较传统现浇构件构造复杂,存在构件拆分工作量大、预制构件种类多及建模操作繁琐等问题。此外,预制构件蕴含大量的参数信息,对BIM技术的信息应用与管理能力提出了更高的要求。针对以上问题,本文以桁架钢筋混凝土叠合板为例,借助于Revit内置可视化编程插件Dynamo对Revit进行二次开发,结合参数化、模数化、标准化及工程实用性的理念,创建了系列叠合板参数化应用程序。其中主要包括叠合板的智能化批量拆分、参数化批量建模以及外形尺寸信息单智能导出三个模块,同时对构件参数信息及程序功能进行了集成。最后,将本程序应用于某棚户区改造项目中,极大地简化了叠合板拆分、建模与质量检验工作流程,提高了设计及施工阶段的工作效率。

钢筋桁架叠合楼板标准构造与平面整体表示方法研究

本文依据现行技术规程和技术标准提出的桁架钢筋混凝土叠合板构造设计原则,结合国标图集,分析了钢筋桁架叠合楼板及其连接的构造规则,将预制板构造信息要素归纳为总体信息、类型信息、几何信息、钢筋(钢筋桁架)信息、吊装信息和预埋线盒(预留洞)信息;规定了构件的局部坐标系,结合通用说明与通用构造详图,通过编码表达预制板,替代构件详图;参照平法制图规则表达叠合层,实现桁架钢筋混凝土叠合板的平面整体表达。该方法绘图简便,读图便捷,信息完备,能够大幅提高设计效率和读图效率,便于信息交流。

构造形式对复合叠合板弯曲刚度的影响

针对近年来混凝土叠合板向大跨度发展的需求,提出一种内填轻质蒸压加气混凝土砌块的复合叠合板.开展了不同参数变化(纵肋、加气块、横肋)的复合叠合板与现浇普通混凝土板的受弯性能对比试验,分别从承载能力、弯曲刚度、截面整体工作性能等影响受弯性能的力学指标参数开展研究;对比分析了常规现浇板与复合叠合板受弯性能的异同,重点研究了不同参数变化对复合叠合板弯曲刚度的影响机理;在此基础上,提出适用于不同受力阶段的复合叠合板短期弯曲刚度计算公式.结果表明:复合叠合板与普通混凝土现浇板的受弯破坏过程类似,破坏前均有较明显特征,且裂缝分布也基本相似,呈典型的单向板受弯破坏模式,现浇板的开裂荷载高于复合叠合板,但屈服荷载及极限承载能力均低于复合叠合板;不同的构造形式对复合叠合板的受弯性能有一定影响,依据本次试验,其影响因素从大到小依次为:纵肋>填充块是否外露>横肋.

结合工程案例谈钢筋桁架混凝土叠合板的设计要点

结合工程案例介绍了钢筋桁架混凝土叠合板方案阶段的建筑方案、拆分方案、桁架预制板方案设计要点;对施工图阶段的钢筋桁架设计、各种钢筋的布置、桁架预制板及现浇混凝土叠合板的厚度确定、吊点设计、接缝连接等问题进行了讨论。

叠合板用预制预应力混凝土带肋薄板的刚度试验研究与计算方法

为探讨新型预制预应力薄板(带肋且肋上设有孔洞,截面刚度呈阶梯形变化)的短期刚度与弯曲挠度的计算方法,进行了10块矩形肋预制预应力带肋薄板、2块T形肋预制预应力带肋薄板静载试验,得到了跨中荷载-挠度曲线.理论推导得到考虑肋上孔洞分布及肋端缺口的预制预应力带肋薄板弯曲挠度通用公式以及等效刚度公式,便于编制计算机程序进行计算.对比分析了基于等效刚度公式计算及试验得到的跨中荷载-挠度曲线,结果表明:均布荷载作用下两端简支预制预应力带肋薄板短期刚度可按0.85倍等效刚度计算.

预制带肋底板混凝土双向叠合板极限承载力

为适应复杂荷载条件及不同的楼盖跨度,对预制带肋底板的结构体系进行了拓展。基于塑性绞线理论,推导了均布荷载作用下常见边界条件预制带肋底板混凝土双向叠合板(双向叠合板)的极限承载力与塑性绞线形成位置,提出了双向叠合板正交2个方向单位宽度极限弯矩的简化计算公式,进行了均布荷载作用下四边简支与四边固支双向叠合板2个算例的塑性极限分析,结果表明:基于该文给出的极限承载力公式的计算结果与试验结果吻合较好。

槽形钢梁-预制混凝土桥面板组合箱梁设计研究

为促进桥梁快速施工技术发展并减轻既有中小跨径混凝土桥梁病害,开展一种槽形钢梁-预制混凝土桥面板组合梁的设计研究。槽形钢梁中心间距3.2m,在梁端及跨内分别设置板式与桁架式横联,在钢梁上翼缘设置簇钉群作为剪力件。每块预制板的纵向长度取2.96m,横向宽度可根据现场运输条件确定。该组合梁可采用无支架拼装施工,即先以钢主梁支承预制桥面板,并在形成组合结构后承受二期恒载与活载。对比现有的横向装配式预应力混凝土小箱梁,该装配式钢-混组合梁可降低梁高7%~10%,减少自重30%~37%,其所采用的预制单元划分策略和簇钉群连接技术有利于提高桥梁建设速度和质量。

隧道仰拱组合结构的现场试验研究

在复杂地质条件下长大隧道施工过程中,为了控制隧道围岩的过大变形及加快隧道施工进度,需要将仰拱及时封闭。通过对仰拱采用钢筋混凝土预制板和干硬性混凝土组成的组合结构的现场试验研究,把仰拱上的荷载通过预制板间接传递给铺底干硬性混凝土,并充分利用干硬性混凝土强度增长快、受力后变形较小的特点,使仰拱组合结构在隧道掘进的两次出砟间隙时间内达到能通行汽车的要求。对组合结构承受不同荷载时钢筋混凝土板顶面的沉降变形及钢筋混凝土预制板和铺底混凝土之间的接触压力进行现场量测,并用有限元计算方法对试验结果进行分析验证。结果表明,由本文设计的隧道仰拱组合结构,能够增强隧道的施工安全和加快施工进度。

叠合楼板极限承载力研究

目的研究装配式混凝土结构中叠合楼板在竖向荷栽作用下的极限承栽力，为叠合楼板配筋设计提供参考．方法基于ABAQUS有限元分析软件对底部2块与3块预制板拼接，工程中常用预制厚度与现浇层厚度，以及长宽比1．0～1．5范围的30组叠合楼板在竖向荷载作用下进行数值计算分析，得到沿拼缝方向按单向板配筋且垂直拼缝方向固定构造配筋、竖向荷载作用下四边简支的叠合楼板极限承载力；并计算在楼板极限承载力不变的前提下，按照双向板进行计算，得出沿拼缝方向受力筋面积可减少的比率．结果沿拼缝方向按单向板配筋、垂直拼缝方向固定构造配筋的叠合楼板，如果拼缝方向作为长方向，当长宽比为1：1．5时，其实际极限承载力比按照单向板计算值可提高17％；长宽比为1：1时，承载力可提高39％，长宽比为1．5：1时，承载力可提高98％．极限承载力相同时，按照双向板计算，当长宽比为1：1．5时，预制板中沿拼缝方向受力筋可减少17％，可按照平行拼缝方向的单向板计算；当长宽比为l：1．2时，预制板中沿拼缝方向受力筋可减少30％，；当长宽比为l：1时，预制板中沿拼缝方向受力筋可减少40％；当长宽比为1．2：l时，预制板中沿拼缝方向配筋可减少60％；当长宽比为1．5：1时，预制板中沿拼缝方向受力筋计算上可不配，叠合板相当于垂直拼缝方向受力为主的单向板．结论同尺寸、不同预制厚度与现浇层厚度的叠合楼板，现浇层厚度与预制板比值越大，承载力越大；底部2块预制板的叠合楼板与相同配筋的底部3块预制板的叠合楼板相比，承载力较低．叠合楼板应避免拼缝与楼板中线重舍的布置，且当长宽比大于1．5：1时，建议沿短边方向布置预制板．

叠合楼板结合面剪切试验

目的研究混凝土叠合板结合面的水平剪力,为叠合楼板桁架钢筋布置计算提供参考.方法对进行拉毛处理与光面未拉毛处理的试件进行结合面受剪承载力试验研究,得出新旧混凝土结合面抗剪强度试验值;计算叠合板在满足抗剪强度条件下的桁架钢筋合理布置间距.结果试件的结合面积为1 000 mm×1 000 mm,通过千斤顶加载到500 k N时,结合面没有任何错动现象;试件的结合面积为200 mm×300 mm,加载通过500 t压力机进行,表面拉毛试件在压力施加到183 k N发生的破坏,表面未拉毛试件在压力施加到110 k N发生的破坏.结论叠合板新旧混凝土结合面的抗剪强度,拉毛处理结合面强度为3.0 MPa,光面未拉毛结合面抗剪强度为1.8 MPa.实际工程中,小于9 m跨度的叠合楼板可不需要设置抗剪桁架钢筋.假设结合面粘结失效,计算仍能满足水平抗剪强度要求的桁架钢筋设置情况.叠合楼板跨度小于3.0 m时,腹筋直径选用4 mm,布置间距可选用600 mm;腹筋直径选用5 mm,布置间距可选用1 000 mm.

T形板肋对预制带肋底板混凝土叠合板弯曲疲劳性能的影响

为研究T形板肋对预制带肋底板混凝土叠合板弯曲疲劳性能的影响,对3块T形肋底板叠合板和1块整浇板进行弯曲疲劳性能对比试验,主要考察T形板肋与疲劳荷载幅值对试件疲劳破坏形态及疲劳损伤程度的影响,得到了在不同疲劳循环加载次数下的跨中动位移、混凝土应变、预应力筋应变、残余变形等,分析了在不同疲劳循环加载次数下的刚度退化情况、荷载应变分布规律、裂缝分布规律及剩余承载力等。研究结果表明,经历200万次疲劳循环加载后,T形肋底板叠合板无明显的刚度和强度退化,增设T形板肋的叠合板能达到与整浇板相同的弯曲疲劳性能;T形肋底板叠合板正截面弯曲疲劳强度计算可采用普通预应力混凝土受弯构件正截面疲劳应力验算的4个假定,最终以此建立了其正截面弯曲疲劳强度验算方法。

钢-混凝土叠合板组合梁在苇沟桥改造加固中的应用

钢 -混凝土组合梁以其承载力高、刚度大等优点 ,在我国城市的立体交通建设中应用前景广阔。结合实际工程 ,介绍了钢 -混凝土叠合板组合梁在桥梁改造加固中的应用。实践证明 ,钢 -混凝土叠合板组合梁可以大幅度提高结构承载力 ,降低结构自重 ,减小挠度等 ,另外还可以节省支模 ,缩短施工周期。

叠合楼板荷载传递方式研究

目的研究装配式混凝土结构叠合楼板在竖向荷载作用下荷载传递方式,为剪力墙、叠合梁竖向荷载计算提供参考.方法基于ABAQUS有限元模拟软件对不同预制板与现浇层厚度、不同长宽比的9组叠合楼板进行模拟,并与同厚度尺寸现浇板荷载传递系数对比,得到叠合楼板按现浇板方式传递荷载的误差率.结果与同厚度尺寸现浇板对比,平行拼缝方向传递的荷载大于理论值,垂直拼缝方向传递的荷载小于理论值,其误差小于3%.结论叠合楼板竖向荷载计算时,荷载传递方式可与现浇板相同.建议在装配式剪力墙结构设计中,与拼缝垂直的剪力墙轴压比限值应减小3%.

粘贴CFRP布加固受火后预制混凝土叠合板试验研究

分别进行未受火未加固、未受火加固、受火后加固条件下4块预制混凝土叠合板对比试验研究,研究结果表明,未受火未加固对比试件发生整体弯曲破坏;粘贴CFRP布加固未受火试件和无边梁约束受火试件主要破坏模式为整体弯曲破坏,板底塑性铰线处CFRP布剥离和断裂;粘贴CFRP布加固带边梁约束受火试件主要破坏模式为板顶一侧冲切破坏,CFRP布大面积剥离。未受火加固试件较未受火未加固试件的初始刚度、屈服承载力和极限承载力分别提高48. 3%,35. 4%,22. 9%。相同边梁约束条件下,受火后加固试件初始刚度、屈服承载力和极限承载力较未受火加固试件分别降低54. 5%,13. 3%,10. 4%。无边梁约束受火后加固试件初始刚度、屈服承载力和极限承载力较带边梁约束受火后加固试件分别降低39. 6%,14. 6%,19. 8%。

青山长江公路大桥边跨钢槽梁顶推关键技术

武汉市四环线青山长江公路大桥南汊主航道桥为(100+102+148+938+148+102+100)m钢箱及钢箱结合梁斜拉桥,边跨主梁采用钢箱结合梁,即钢槽梁+混凝土桥面板的组合截面。边跨主梁采用先顶推架设钢槽梁,再在其上安装预制桥面板,最后施工湿接缝完成体系转换的总体施工方案。边跨钢槽梁顶推采用步履式顶推,钢梁在工厂制造完成后船运至墩位,利用浮吊吊装至桥塔墩墩旁托架,焊接完成后由中跨向边跨方向顶推。对边跨钢槽梁顶推架设进行有限元分析,以指导顶推施工中墩旁托架、临时支墩、导梁等大临结构设计,并采用三节间钢梁顶推技术、支架应力应变监控、大行程多点步履式顶推施工技术、实时动态纠偏等关键技术,保证了边跨钢槽梁架设的工期、质量及安全。

新型预制预应力钢筋桁架翼缘加劲肋叠合板施工阶段试验研究

在多种形式的预制叠合楼板基础上,提出一种带钢筋桁架翼缘板加劲的新型预应力叠合楼板;在施工工况下,对其进行了跨中有支撑和无支撑两种情况的静力加载试验研究,并分析了其施工阶段的刚度。结果表明,预制底板在有支撑和无支撑情况下均未开裂,且挠度均满足规范要求,为保证安全性,该新型预制底板短期刚度计算折减系数为0.75。

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。