压型钢板-混凝土组合板纵向抗剪性能研究进展

压型钢板-混凝土组合板具有承载力高、自重轻、施工便捷等优点,广泛应用于工业厂房、高层建筑及桥梁中。压型钢板-混凝土组合板的纵向抗剪性能是一个重要的研究方向,通过其对理论研究、试验研究以及数值模拟研究三方面进行梳理,分析了目前国内外压型钢板-混凝土组合板纵向抗剪性能的研究成果。结果表明:目前对组合板的纵向抗剪性能研究主要是以试验与数值模拟相结合的方式,基于试验结果建立的有限元模型,能够有效模拟组合板的受力状况。并基于研究现状,对压型钢板-混凝土组合板进一步的研究方向和思路提出建议,以期对下一步的研究应用提供参考。

大跨度压型钢板-混凝土组合楼板粘结性能试验研究

为研究大跨度压型钢板与混凝土组合楼板的粘结性能,以确定工程设计用的纵向剪切极限应力设计值,开展了6m足尺构件的受弯试验。试验共设计了两组试件,压型钢板的厚度分别为0.88mm和1.13mm,楼板跨度净距为6m。每组试件均由1个静载大跨度试件、2个动载大跨度试件和1个静载短跨度试件组成,并基于欧洲规范计算了每个试件的纵向剪切极限应力设计值。结果显示,循环荷载疲劳动态加载不影响组合楼板的最终承载力和破坏模态。压型钢板的厚度对纵向剪切承载力影响较大,且纵向剪切极限应力设计值的提高幅度大于压型钢板厚度的增加比例。1.13mm厚度的压型钢板相较于0.88mm的压型钢板,厚度增加28%,纵向剪切承载力提高约60%。考虑支座摩擦力影响,基于试验得到的纵向剪切极限应力设计值会减少7%~10%。得到的纵向剪切极限应力设计值可用于跨度为6m及以内的压型钢板-混凝土组合楼板的剪切粘结承载力设计。

压型钢板局部削弱后抗弯性能试验研究

为研究组合楼板作为承载构件时在压型钢板局部削弱后的受弯性能,对压型钢板的竖直与水平方向进行不同程度的弱化,并在弱化后对钢板进行无侧向约束的受弯试验,研究压型钢板削弱后的受弯性能及其破坏形式。试验结果表明:在均布荷载作用下,各组压型钢板的破坏均以跨中受弯屈曲破坏为主;水平方向洞口削弱了钢板上翼缘承载力,当水平洞口半径为20 mm时,试件抗弯承载力降低约15%;竖向洞口会阻碍钢板上、下翼缘应力的传递,当竖向洞口半径为25 mm时,试件抗弯承载力降低约10%。通过对比可知,水平方向的弱化对承载力的影响相较于竖直方向要更加明显。

丁基自粘TPO防水卷材在金属屋面修缮中的应用

某方舱医院项目系利用既有建筑改造而建,原有压型金属板屋面经多年使用,出现锈蚀、变形,致使屋面呈现大面积无规律渗漏。该项目在充分考虑维修工期、造价后,选用在原金属压型板上满粘一层耐候型(TPO)丁基自粘防水卷材,利用TPO片材优异的耐候、防水性能实现屋面渗漏治理和长期外露使用的需求。本文介绍了耐候型(TPO)丁基自粘卷材在压型板金属屋面上应用的特点、优势以及施工流程和细部处理。

螺柱焊工艺的光伏夹具在屋面压型钢板上的应用与分析

在梯形屋面压型钢板上建设分布式光伏发电系统时,通常采用自攻螺钉附加硅酮结构密封胶的光伏夹具工艺。但是该工艺存在密封胶热老化、腐蚀,屋面压型钢板渗水,设计使用年限不足等问题。为了解决这些问题,探讨一种采用电容放电螺柱焊,将光伏夹具焊接固定在梯形屋面压型钢板上的工艺。分析结果表明,螺柱焊工艺的光伏夹具,具有不破坏屋面防水、满足光伏25年设计使用年限的要求等优点,可供同类型项目光伏夹具的设计与施工参考。

Analytical model for ultimate loading capacities of continuous composite slabs with profiled steel sheets

Composite slabs with profiled steel sheet are widely applied in practical structures now. Plenty of literatures can be available about simply supported composite slabs with single span. However, continuous slabs always exist in high-rise building structures. In order to obtain the ultimate loading capacity of continuous composite slabs, the full scale test on slab specimens with high cost need to be carried out. This paper presented an analytical model for calculating the ultimate loading capacity of continuous composite slabs. Only the small-scale slide block test needed to be carried out for determining some mechanical parameters, resulting in less cost, compared with the conventional m-k test method. Various load conditions and parameters were considered in the analytical model. The comparison between test results and predicted results showed that the proposed method had enough precision. Furthermore, the simplified method was also proposed for practical design.

压型钢板-高延性水泥基材料组合楼板纵向剪切性能及承载力研究

通过2组8个压型钢板-高延性水泥基材料(ECC)组合楼板静力加载试验,研究上述试件破坏模式、承载力、刚度、应变分布及滑移等受力性能。试验结果表明:峰值荷载时,端部设置栓钉的压型钢板-ECC组合楼板试件滑移值较大,达到峰值荷载后,试件承载力下降平缓,表现为延性剪切破坏;而端部未设置栓钉的试件表现为脆性剪切破坏。分析了剪跨、压型钢板厚度、组合楼板截面高度及端部栓钉等因素对压型钢板-ECC组合楼板纵向剪切性能及剪切承载力影响规律。在试验研究基础上,分别基于欧洲规范(Eurocode-4)和组合楼板设计与施工规范(CECS273:2010)的m-k法,提出适用于压型钢板-ECC组合楼板的纵向剪切承载力计算公式,经比较分析计算结果与试验结果吻合较好。

压型钢板脱硫石膏基混凝土组合板的抗弯设计方法研究

为提高组合板式构件的节能环保性,将脱硫石膏改性得到的高强、高耐水性石膏基混凝土与压型钢板结合起来形成一种新型的组合板。首先得到了脱硫石膏基混凝土的优选配合比及相应的物理力学性能,然后研究了新型组合板的抗弯安全性设计与挠度计算方法,建立了基于平衡原理的抗弯承载力计算方法和基于等效截面换算的抗弯刚度计算方法,为抗弯纵筋的配制及挠度的验算提供了依据。理论分析及试验研究表明:压型钢板脱硫石膏基混凝土组合板具有良好的受弯性能,建立的抗弯设计方法具有合理性。

带开孔板连接件的压型钢板-混凝土组合桥面板疲劳性能试验研究

为研究带开孔板连接件(PBL连接件)的压型钢板-混凝土组合桥面板的疲劳性能,设计制作了1块连续组合桥面板试件,试件长9.25 m,宽1.5 m,最大混凝土板厚24 cm,压型钢板厚3 mm;开展了单点变幅疲劳加载和间隔性的静力加载试验,测试了试件的跨中挠度、钢底板和负弯矩区钢筋应变,观测了负弯矩区混凝土裂缝的分布与发展,测量了最大裂缝宽度,得到了组合桥面板试件受力性能随疲劳加载次数增加而退化的过程以及和试件的疲劳破坏形态。试验结果表明:组合桥面板试件的受力性能随着疲劳加载次数的增加而发生退化;在经过累计600万次疲劳加载后试件未发生破坏,表明其具有较好的抗疲劳性能;组合桥面板试件最终的疲劳破坏形态为跨中截面钢底板断裂破坏,裂纹最先萌生于PBL连接件与钢底板焊接位置,同时静载下负弯矩区混凝土的最大裂缝宽度达到了0.2 mm,利用线性损伤准则分析了已有的S-N(应力幅-循环次数)曲线对组合桥面板的适用性。

考虑整体效应的盒状压型钢板受弯性能试验研究

为研究外层钢板及衬檩对盒状压型钢板受弯性能的影响,考虑风压和风吸两种荷载,对8个双层压型钢板的组合试件和2个盒状压型钢板的标准试件进行了受弯加载试验,分析了外层钢板刚度、衬檩高度对盒状压型钢板的受弯承载力、受弯刚度的影响.试验结果表明:1)当衬檩高度为100 mm时,外层钢板为Ⅰ型和Ⅱ型的组合试件相对于标准试件,在风压荷载下的受弯承载力分别提高27.6%和111.3%,受弯刚度提高17.3%和56.7%;在风吸荷载下的受弯承载力分别提高32.1%和77.6%,受弯刚度提高29.4%和48.1%.2)当外层钢板为Ⅱ型时,衬檩高度为200 mm和100 mm的组合试件相对于标准试件,在风压荷载下的受弯承载力分别提高66.9%和111.3%,受弯刚度提高39.9%和56.7%;在风吸荷载下的受弯承载力分别提高59.1%和77.6%,受弯刚度提高33.5%和48.1%.3)考虑外层钢板及衬檩的整体效应可提高盒状压型钢板的受弯承载力和受弯刚度,且外层钢板的刚度越大,衬檩高度越低,提高幅度越明显.4)提出的考虑整体效应的盒状压型钢板受弯计算式其计算结果与试验结果吻合良好.

混凝土坡瓦屋面构造优化设计

简要分析了传统混凝土坡瓦屋面夹芯饼式构造存在的弊端;提出一种新的优化构造,将压型钢板坡屋面防水保温紧密系统移植到混凝土坡瓦屋面上,以一改传统夹芯饼式不合理构造;同时也指出了该优化构造存在继续改进的空间。

丁基自粘TPO屋面系统在光伏发电项目中的应用

相比于一般屋面,光伏屋面系统对整体的防水效果要求更高。本文介绍了德阳东方锅炉厂压型钢板屋面防水改造并加装光伏发电项目所采用的丁基自粘TPO屋面系统的特点与优势、施工工艺流程以及细部节点处理做法。

越龙山人行玻璃悬索桥总体设计

越龙山人行玻璃悬索桥为主跨710 m的空间索面地锚式人行玻璃悬索桥。该桥主缆垂跨比为1/11.8,采用大张开量的空间索面,跨中设置3对柔性中央扣,桥下设置空间索面的抗风缆,以提高桥梁整体抗风稳定性,主索鞍采用竖向摩擦隔板技术以提高索鞍的抗滑移安全系数。桥塔采用门式结构,由混凝土塔柱和钢横梁组成。根据地形因素,西北侧及东南侧主缆设置隧道式锚碇,东北侧及西南侧主缆设置重力式锚碇,抗风缆设置岩锚桩结构。加劲梁采用纵横梁格构体系,纵梁采用4道工字钢,横梁采用箱梁形式,外侧2道纵梁间距由跨中8.5 m按抛物线变化至桥塔处17.5 m,中纵梁3 m宽度范围内设置玻璃桥面,外侧设置压型钢板超韧性混凝土桥面。

热镀锌板表面轮廓参数对电泳漆膜耐石击腐蚀性能的影响

选取表面轮廓参数不同的3种DX56D+Z冷轧热镀锌板,在相同工艺下进行磷化和电泳后进行石击-循环腐蚀-石击试验。结果表明,热镀锌板表面轮廓峰谷数量是影响电泳漆膜附着力的重要因素。适当增大表面轮廓峰谷数量能够提高电泳漆膜的附着力,有利于抑制腐蚀产物的扩散,从而改善热镀锌板的抗石击腐蚀性能。

浅谈钢结构突出屋面设备洞口防水措施

为处理好设备占用建筑空间后留下的防水收口问题,论文结合实际项目中出现的问题进行了探讨,对钢结构屋面突出屋面设备洞口处理的理论做法与实际施工存在的差异进行了阐述,最后从经济方面、可实施性和防水效果方面做出了总结和建议。

闭口型压型钢板-混凝土组合板的刚度计算

闭口型压型钢板 -混凝土组合板的挠度控制是这种新型组合楼板设计中的一个重要因素。在12块闭口型压型钢板简支组合板试验研究的基础上 ,建立了闭口型压型钢板 -混凝土组合板的刚度计算方法 ,针对ASCE标准提出了适合这种新型组合板刚度计算的修正建议。

压型钢板-混凝土组合楼板火灾行为试验分析

对3块简支组合楼板与4块连续组合楼板进行了恒载升温条件下的火灾试验研究,并对板的变形、破坏机构、内力重分布进行了研究分析。试验结果表明:简支板的耐火性能很差,而连续板由于负弯矩钢筋的显著作用,其耐火性能较好;升、降温阶段连续板均会出现剧烈的内力重分布,不同受火工况对连续板内力重分布的影响非常大;塑性铰的出现时间、位置与次序对连续板的火灾反应有很大影响。最后提出了升温阶段连续板支座反力变化的简化分析方法,其计算结果与试验结果相符合。

闭口型压型钢板-混凝土组合板疲劳性能试验研究

为研究闭口型压型钢板-混凝土组合板的疲劳性能,完成14块闭口型压型钢板-混凝土组合板的疲劳试验研究。试验主要考察组合板端部栓钉布置、组合板板厚、疲劳荷载水平及组合板加载剪跨比等4个主要因素对组合板疲劳破坏模式及疲劳损伤程度的影响。试验过程中对组合板在各个关键阶段的动挠度、动滑移、压型钢板及混凝土应变、组合板残余挠度及组合板剩余承载能力等参数进行测量和分析。在试验研究基础上,根据组合板疲劳破坏形态及损伤发展情况,着重对组合板的疲劳性能进行较全面研究,初步提出组合板疲劳性能水平评估方法及组合板疲劳设计建议。试验研究结果表明,无栓钉组合板的疲劳性能明显差于带栓钉组合板,布置栓钉可大大提高组合板疲劳性能;无栓钉组合板的设计疲劳荷载上限可以取为40%的静力极限荷载,而带栓钉组合板的设计疲劳荷载上限可以取为60%的静力极限荷载。研究结果为闭口型压型钢板-混凝土组合板疲劳设计计算提供有利依据。

自攻螺钉连接在建筑上的应用

随着经济建设的发展,轻钢建筑特别是彩色钢板围护体系被越来越多地采用,近几年带钻头的自攻螺钉,以其优越性被广泛地应用在彩色钢板围护体系中,成为目前国内最先进的压型钢板连接紧固件,为此,着重介绍了自攻螺钉的特性、使用范围、技术参数及设计方法。