混凝土叠合板分类及研究综述

叠合板因为施工方便快捷、整体性好,近几年在我国得到快速发展和应用。开展叠合板的研究,可以进一步优化叠合板相关性能,拓宽叠合板应用范围,推动其在装配式建筑中的应用,有利于加速推进建筑工业化发展进程。根据底板构造形式不同将叠合板分为平板型、钢筋桁架型、预制带肋型、空心底板型、双向密肋夹芯叠合板几大类,全面系统地论述了不同类型叠合板的研究进展,并对各类型叠合板以及不同类型板间连接技术的优缺点进行了归纳总结,提出现阶段叠合板研究中的问题和不足。

箱板式钢结构住宅底部加强区的单片组合墙体有限元分析

提出一种既能承压又能抗剪的新型组合钢板墙,通过有限元软件ABAQUS分析其与普通钢板墙、带竖向加劲肋钢板墙在水平往复荷载作用下的承载力和滞回性能的异同点;着重分析螺栓间距、混凝土板厚度、钢板高厚比、钢板与混凝土板间隙和竖向荷载对组合墙承载力和滞回性能的影响。分析结果表明:组合钢板墙中加劲肋和混凝土板的存在有效抑制了钢板的平面外屈曲变形,提高了承载能力和滞回性能;螺栓间距越小,承载能力和滞回性能越好;混凝土板厚度越大,滞回性能越好;钢板高厚比越小,承载能力和滞回性能越好;钢板与混凝土板间隙对承载能力和滞回性能影响很小;竖向荷载越大,延性越差,耗能能力越强。

一种新型拼缝叠合楼板受力性能的有限元分析

针对钢筋桁架叠合楼板预制底板处外伸的弯起钢筋与其它预制构件的预留钢筋相互碰撞的所引发的楼板施工安全性问题,设计出一种具有新型拼缝形式的叠合楼板:将弯起钢筋较为集中的分布在预制底板拼接边的中部,而底板的两端不出筋,从而减少与其他结构预留钢筋的接触。本文利用ABAQUS有限元软件对此种新型拼缝叠合楼板进行仿真模拟试验,探究其不同位置的承载能力、底部混凝土应力应变变化、内置钢筋的受力性能等基本力学特性。结果表明:新型拼缝叠合楼板表现出较好的受力性能,且拼缝处的构造能够较好的保证预制底板间的传力。本文的研究内容为新型拼缝叠合楼板在工程实际中的应用提供了理论支持。

带可拆卸支架预应力混凝土钢筋桁架叠合板受力性能研究

提出一种新型混凝土叠合板,其底板由混凝土预制板及板底可拆卸支架组合成临时结构,可加大施工阶段混凝土预制板的面外抗弯刚度。预制板采用预应力混凝土板以尽可能减小其板厚;可拆卸支架重量轻,安装及拆卸简便并可重复使用。新型混凝土叠合板与目前常用的桁架钢筋混凝土叠合板相比,可减小叠合板厚度,减免施工阶段板底临时支架,从而减轻结构自重、节约建筑材料、方便施工,并可节省工程造价。

装配式双梁多柱节点框架试验和数值模拟

为研究水平静力荷载下不同角件节点传力特点,以某拟建新型装配式组合轻体板结构住宅工程为研究背景,取其两层一跨平面结构体系为试验原型,设计了包括L型、T型、十字型和灌浆L型4种节点的足尺框架模型的水平静力加载试验,对不同节点形式钢框架的工作性能与破坏特征进行研究,并与ABAQUS数值模拟进行对比验证.根据试验和数值模拟结果,得出了不同节点框架的初始刚度和极限荷载,以及不同截面位置上的应变值.结果表明:新型轻体板结构角件节点连接性能良好,钢框架发生梁铰破坏,节点部位完好,满足“强柱弱梁”与“强节点弱构件”的设计要求;T型节点双柱协同性能较好,L型、十字型节点的柱子易发生变形;节点小斜撑提高了钢框架初始刚度的38%,节点灌浆提高了钢框架初始刚度的14%,双梁完全独立工作,多柱不完全独立工作,通过应变分析与理论推导提出了双梁多柱的等效抗弯刚度计算方法,数值模拟与试验吻合较好,验证了结论的正确性.

某研发中心新增夹层结构整体分析

上海欣生源制药(集团)有限公司根据使用要求,在原3层固体制剂车间的每层中间增加1层将房屋改造成6层研发中心。新增夹层采用钢-压型钢板组合楼盖,钢梁与原混凝土框架柱采用铰接连接,并采用防屈曲支撑来增加房屋的整体刚度及抗震耗能能力。因现行规范中无此结构体系,通过PKPM系列软件对该结构进行了小震作用下的弹性分析及大震作用下的弹塑性分析,结果表明,该改造方案完全可行,各项指标均满足现行规范要求,可供同类工程参考。

基于新型预应力CFRP技术梁板柱关键结构研究

CFRP(碳纤维复合材)材料轻质高强,抗拉强度可达3000MPa及以上,并且具有良好的抗环境性能,而且施工操作比较简单,近年来在土木工程梁、板、柱结构的加固中获得了广泛应用。普通粘贴CFRP片材不能发挥材料的抗拉强度,这不仅缘于混凝土梁的裂缝限制,也受到挠度的限制,还受到在裂缝两侧、CFRP片材两端的高粘结剪应力导致的剥离破坏的限制。由于粘贴操作时不做卸载处理或难以进行卸载,正常使用状态下粘贴的CFRP布并不参与受力,因此对改善结构使用性能几乎不起作用。普通粘贴的CFRP布只有在超载条件下才会参与受力,但由于应变滞后以及弹性模量与钢筋相当或低于钢筋等原因,裂缝宽度限值条件下CFRP片材能发挥的应力水平一般只有材料强度标准值的1/20左右或略高。本项目提出的高效后张CFRP板预应力桥梁结构加固系统,以CFRP板为预应力加固材料,通过预张拉,使CFRP板在正常使用状态下即处于较高应力状态(不低于1000MPa),从而改善桥梁结构正常使用性能水平;通过预张拉,减小各种载荷条件下的粘结剪应力,降低剥离破坏风险,确保CFRP板与基体混凝土结构协同工作;在承载能力极限状态下,能够充分发挥材料的抗拉强度,提高材料利用率;利用CFRP板端部锚具,彻底解决CFRP材料端部剥离破坏现象,确保CFRP板加固的可靠性;通过完善锚具设计和张拉工艺设计,使CFRP板预应力加固在房屋、桥梁等梁、板、柱关键结构研究领域获得广泛应用,推动技术进步和生产力发展。新型预应力CFRP碳纤维板(CFRP)复合材料,可以使得抗震防灾及工程结构安全可靠度领域中大量房屋、桥梁、边坡、地下工程等重要工程结构的系统性安全产生科学有效的保障效应。

基于正交试验新型钢-混组合板梁桥结构参数优化

针对新型钢-混组合板梁桥结构设计参数优化问题,基于正交试验设计方法,选取钢板梁梁高、腹板厚度、混凝土桥面板厚度和强度等参数,设计16组试验,建立以跨中挠度、钢梁最大应力、桥面板最大拉应力以及自重为指标的综合优化目标函数,分析桥梁设计参数敏感性,获得了最优设计参数组合。结果表明,30m跨径桥梁设计参数敏感性顺序为:钢板梁梁高>桥面板厚度>桥面板强度>腹板厚度;最优方案为钢板梁梁高1.44m,桥面板厚度0.2m,混凝土强度C80,腹板厚度16 mm。与对比方案比较,恒载减小18.9%,钢板梁最大应力减小了46.1%,桥面板最大拉应力减小11.7%,跨中挠度减小58.3%。相关研究为新型钢-混组合板梁桥结构设计参数优化提供计算依据。