预应力混凝土叠合空心板与底板抗弯承载力相关性试验研究与分析
预应力混凝土空心板结构性能检验
浅谈预应力混凝土空心板结构性能检验摘要:本人根据多年工作实际经验,对预应力混凝土空心板的定义、抽样规则,以及结构性能(包括挠度、抗裂、承载力)检验的程序和方法进行了实例探讨,以期能够和广大同仁们交流。
关键词:预应力混凝土空心板结构性能检验一、预应力混凝土空心板的定义在混凝土的受拉区内,用预先加力的方法,将钢筋拉长到一定数值,并锚固在混凝土上,然后放松张拉力,此时钢筋立即产生弹性回缩,由于钢筋已被锚固住,故将回缩力传给混凝土,从而使混凝土受到压力而压紧,这种压力通常称为预应力。
用这种方法制成的空心板,就称为预应力混凝土空心板。
特点是当空心板承受由外荷载产生的拉应力时,首先要抵消混凝土中已有的预压应力,然后随着荷载的增加,才能使混凝土受拉而后出现裂缝,因而延迟了空心板裂缝的出现和开展。
一般用作房屋建筑的楼板和屋面板。
二、预应力混凝土空心板的抽样。
1、确定检验批的条件:对于成批生产的构件,应按同一工艺正常生产的不超过1000件且不超过3个月的同类型产品为一批。
同类型产品是指同一钢种、同一混凝土强度、同一工艺和同一结构形式的构件。
判断是否是同一工艺生产的同类型构件必须要符合“四同”条件。
2、抽检构件的条件。
被检构件一般应在混凝土已达到设计强度(28天强度)且不超过120天,并经过其他项目检验合格的成品中随机抽样选取,抽取试件宜从设计荷载最大(级别高)、受力最不利(跨度较大)或生产数量最多的构件中抽取。
3、抽检构件数量。
在每个检验批中抽取一个构件作为检验的试件。
同时,考虑到有可能发生重复抽样再检的情况,因此一般还要加抽两个试件作为备用。
4、抽样方式。
必须采取随机抽样的方式进行,可用扑克牌抽签,小纸团抓阄等方式随机取数。
三、预应力混凝土空心板的结构性能检验载标准检验值[qs]的10%间隔加载,直至接近承载力检验荷载。
即k=1.40,1.50,1.605、当进入承载力极限状态检验时,每级加载值不宜大于荷载设计值的5%。
浅析预应力混凝土空心板结构性能的检测方法
浅析预应力混凝土空心板结构性能的检测方法摘要:本文参照相关标准,并结合工作实际,对预应力混凝土空心板结构性能检测指标的确定、计算及检测方案制定等值得注意的几个问题进行了讨论。
关键词:结构性能、承载能力检验、挠度检验、抗裂检验Abstract: This paper with reference to relevant standards, and connecting with the work practice, prestressed concrete hollow slab structure to determine the performance test index, calculation and test project establishment is worth pay attention to several problems are discussed.Key Words: structure performance, carrying capacity, deflection testing, inspection crack inspection预应力砼空心板在部分城市和部分特殊建筑结构中发挥着不可替代的作用,但是由于预应力砼空心板的结构特性,使得其性能检验有着局限性。
本文针对预应力砼空心板结构性能检测展开讨论,具体检测内容包括:挠度检验、抗裂检验及承载力检验三项指标。
1.检测内容的一般概念1)“承载能力检验”即为[ru] 检验。
“承载力”是构件的承载能力,它包括强度、稳定、疲劳等问题。
从内容和意义上看,要比单纯的强度问题广泛得多。
2)“挠度检验”即为[as] 检验。
挠度是构件在荷载作用下抵抗变形的能力,是通过在一定荷载作用下测得的变形值来反映的。
因此,构件的刚度检验实质上就是对其挠度的检验。
3)“抗裂检验”即为[rcr] 检验。
抗裂是构件在荷载作用下抵抗开裂的能力,是用出现裂缝前一级的荷载值与设计标准荷载值来表示的。
PK预应力混凝土叠合板的抗弯性能研究
【 中图分类号】 T U5 2 8 . 7 2 【 文献标志码I A 【 文章编号】 1 0 0 7 . 9 4 6 7 ( 2 0 1 3 ) 0 7 . 0 1 4 9 . 0 4
1引言
P K预应力混凝土叠合楼板是一种新 型的预制楼板 。 其预
用, 减 少现场湿作业 , 加快施工效率圆 。 而该叠合板在生产与施
( 1 . C o n s t r u c t i o n Ad mi n i s t r a t i o n o f P u mp S t a t i o n i n t h e S e c o n d a r y Da m, J i n i n g 2 7 2 1 9 3 , C h i n a ; 2 . S c h o o l o f C i v i l E n g i n e e r i n g , S h a n d o n g Un i v e r s i t y , J i n a n 2 5 0 0 6 1 , C h na i )
s i mu l a io t n o fP K s p e c i me ns , F u r t h e r ve r i ie f d he t d e s t r u c t i on o f PK s l a b b e l o ng s t o d u c i t l e f a i l u r e , he t le f x u r a l b e h a v i o r, c mc k i n g l o a d nd a
预应力混凝土空心叠合板结构性能试验研究
摘 要 : 通过对 4块 10m 7 m厚预应力混凝土空心叠合板进行结构性能试验 , 得出该类 构件结构性能 的相关结论 , 对该类构 并 件结构性能的影 响因素进行 了分析 , 对预应力 混凝土空心板作底板 的装配整体式叠合楼盖的工程应用提 出了相关建议。
关 键 词 : 应 力 混 凝 土 空 心 底 板 ; 合 板 ; 构 性 能 ; 载力 ; 性 预 叠 结 承 延 中图 分 类 号 :U 7 . T 385 文 献标 识 码 : A 文章 编 号 :08—13 (00 0 10 9 3 2 1 )6—09— 4 1 0
第3 6卷
第6 期
四川建筑科学研究
Sc u n B i igS in e ih a ul n ce c d 1 9
21 0 0年 l 2月
预 应 力 混 凝土 空 心 叠合 板 结构 性 能试 验 研 究
刘成才 李九宏‘刘善彬 , ,
(. 1 中州 大 学 工 程 技 术 学 院 , 南 郑 州 河 404 ; 50 4 405 ) 50 3 2河南省地球物理工程勘察院 , 南 郑州 . 河
论意 义 和现实意 义 。本 文通 过对 4块 10 m 厚 预 7 m
应 力混凝 土空 心叠合 板进行 结构 性能试 验研究 并 与
其底 板结 拇 眭能对 比分析 , 一 步探 讨 预应 力 混凝 进 土空 心叠合 板 的结 构性 能 , 以期 为 发挥 预 应 力混 凝 土空 心板 作 为 叠 合 楼 盖底 板 能 降 低 楼 盖 自重 的优 点 , 快装 配整体 式 叠合 楼 盖 这 一先 进 的技术 尽 早 加 地转化 为现实 生产 力提 供更充 分 的 们 对居 室 大 开 间及任 意 人 开 间的需求增 加 , 楼板跨 度有逐 步增 大 的趋势 , 楼板 厚度也 要相应 增加 ,2 m厚 预应力 混凝 土空心 板 1 0m 作 为叠 合楼盖 底 板 应用 范 围 必然 加 大 。 因此 , 以 对 10mm厚 预应 力 混 凝 土空 心 板 作 底 板 、 面 现 浇 2 上 5 m叠 合层 形成 的 10mm厚 预应 力 混凝 土 空 心 0m 7 叠合 板进行 结 构性 能 试验 研 究 , 有 十 分重 要 的 理 具
预应力混凝土空心叠合板试验
预 应 力 混凝 土 空心 叠合 板试 验
吴 方伯 , 陈 立 , 亚 敏 刘
( 南 大 学 土 木 工 程 学 院 , 南 长沙 湖 湖 408 ) 1 0 2
摘 要 : 对现 有 的一般预 应 力 空心 叠合板楼 盖 板较 厚 、 针 自重较 大等 缺 点 , 出了一 种新 型 的预 应 力 提
( c o lo v lE g n e i g S h o fCi i n ie rn ,H u a i e st n n Un v r i y,Ch n s a 4 0 8 a g h 1 0 2,Hu a n n,Ch n ) ia
Ab ta t sr c :The e s i g pr s r s e on r t xitn e t e s d c c e e holo c e c l w~ or omp iefo d s ost l orha ome dia va a e , s d nt g s s c a t i ke sa u h s h c r l b, lr r a ge weght e c A ne i , t. w k n of r s r s e c n r t h l w— o e id p e t e s d o c e e olo c r c mpo ie sa wa p f wa d Ba e o t r s ls f t tc o d ng e t 3 o st l b s ut or r . s d n he e u t o s a i l a i t s of pr s r s e e te s d c nc e e h l w— o e sa o r t olo c r l bs,3 pr s r s e o r t lo c e c mpo ie s a nd 1 o p s t e t e s d c nc e e ho l w— or o st lbs a c m o ie
预应力混凝土空心板结构性能检测方法探析
预应力混凝土空心板结构性能检测方法探析随着建筑产业的发展,预应力混凝土空心板结构正逐渐成为当今建筑行业一经典的结构系统。
预应力混凝土空心板结构能够克服梁柱结构横向载荷的失稳现象,增大抗震能力,较之而言有更高的结构刚度、耐久性。
其性能安全高效也使其成为架构地铁站、体育馆等大规模结构的不二之选。
针对传统的预应力混凝土空心板结构,检测非常重要。
如何对其进行定量性检测,是针对其使用安全评估的重要环节,也是检测设计高效性集成的前提。
一般来说,对预应力混凝土空心板结构性能检测主要有初始拉伸实验、持久拉伸试验、拉拔强度实验、压缩实验以及损伤稳定性实验等。
初始拉伸实验,旨在检测预应力混凝土空心板结构之拉伸抗拉强度,相较于拉伸抗拉强度的力学构建,能够多增加理论分析的准确性;持久拉伸试验,也即拉伸耐久性实验,其目的是评价空心板拉伸变形能力,判定其何时受拉伸变形及应力极限,拉拔强度实验是对结构拉力性能的评估,并可结合此计算力学理论,对结构位移和载荷变形特性进行分析;压缩实验,目的在于衡量混凝土本身破坏的极限状态,可以帮助定性数值在温度湿度日照等多种条件下的影响,最终衡量预应力混凝土空心板结构的耐久性;损伤稳定性实验,采用反复应力载荷和温度变化多因素所破坏预应力混凝土空心板结构,是传统结构强度一种全面性的性能考验。
考虑到实验设备较为繁复和费用昂贵,许多研究者借助计算机辅助设计,研发出各种仿真分析程序,对预应力混凝土空心板结构性能检测将大为简化。
这些分析程序可以在短时间内,准确的评估出结构的力学性能,并为设计引擎带来更大的灵活性,其可以根据项目实际要求来针对具体设计在实验范围内,运用分析技术来验证结构性能,大大提高结构检测和安全验证的完整性和一致性。
综上,对预应力混凝土空心板结构的性能检测不仅要求手段先进,而且精准性也非常重要。
应用实验试验较为复杂,耗时耗力,若采用计算机辅助设计,可以以更快更准确的速度得出结构性能结果,从而减少研究费用,最终保障建筑物的抗震能力和使用安全性。
预应力混凝土空心叠合板试验
图 2 加载装 置( 单位: mm) Fig. 2 Loading Equipment ( Unit: mm)
试件的挠度采用百分表量测, 简支和简支叠合 试验板跨中截面的混凝土受拉区和受压区分别布置 了混凝土应变片, 以测量混凝土的应变变化; 两跨连 续叠合板中间支座处的负弯矩钢筋上贴有钢筋应变 片, 每根钢筋布置了 1 片, 以测量钢筋的应变变化; 所有 应 变 片 数 据 采 用 DH 3815 静 态 电 阻 应 变 仪采集。
文献标志码: A
Experiment on Prestressed Concrete Hollow-core Composite Slabs
WU F ang- bo , CH EN Li, L IU Ya- min
( Schoo l o f Civil Eng ineering , H unan U niver sity, Changsha 410082, H unan, China)
收稿日期: 2008-09-12 作者简介: 吴方伯( 1959- ) , 男, 湖南长沙人, 教授, 博士研究生导师, 工学硕士, E-m ail: w f bprof @ 163. com。
第4期
吴方伯, 等: 预应力混凝土空心叠合板试验
89
合板的推广使用提供了试验依据。
1 试件设计与试验方法
载力较高的原因。结果表明: 这种预应力空心叠合板具有良好的抗裂性能和较高的极限承载能力;
其开裂弯矩、极限承载力、挠度可按5混凝土结构设计规范6( GB 50010 ) 2002) 进行计算, 为这种叠
合板的设计和工程应用提供了依据。
关键词: 预应力空心板; 叠合板; 裂缝; 承载力; 挠度
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
高强螺旋肋钢筋预应力混凝土空心叠合板与底板开裂弯矩相关关系研究
S i c h u a n B u i l d i n g S c i e n c e
第3 9卷 第 5期 2 0 1 3年 1 0月
高强螺旋肋钢筋预应力混凝土空心叠 合板 与底板 开 裂弯矩相关关 系研究
郭乐 宁 , 郭乐工 , 王铁 成
( 1 . 上海师范大学 , 上海 2 0 0 2 3 4 ;
2 . 天津大学 , 天津 3 0 0 0 7 2 ; 3 . 郑州大学 , 河南 郑州 4 5 0 0 0 2 ) 摘 要: 通过计算分析与试验研究 , 分析 了螺旋肋 钢筋预应力混凝土叠合空心板与底板 开裂弯矩 相关关 系, 提a l -
者 相关关 系模 式与实用计 算方 法 , 为该类空心叠合板设 计与结 构性能 检验提供 了新 的方法与计 算手 段 , 可 供有关 规范及标准 图集的编制和设计 、 生 产、 检验部 门参考试用 。 关键词 : 预应 力空心叠合 板 ; 螺旋肋钢筋 ; 开裂弯矩
c o n c r e t e ho l l o w l a mi n a t e d s l a b s a n d pr e s t r e s s e d c o n c r e t e b o t t o m s l a b s wi t h hi g h t e n s i l e s p r i a l r i b be d s t e l l b a r s
GUO L e n i n g , GUO Le g o n g 2 W ANG Ti e c h e n g z
,
( 1 . S h a n g h a i N o r m a l U n i v e r s i t y , S h a n g h a i 2 0 0 2 3 4 , C h i n a ; 2 . T i nj a i n U n i v e s r i t y , T i a n j i n 3 0 0 0 7 2 , C h i n a ;
预应力混凝土叠合板的试验研究
预应力混凝土逐含板 的试验研究
(广西壮族自 治区水电 工程局建载汪程公间、 广西南宁
溯 侧寻 韦
3 0 5 0O ) 1
摘 要: 叠合板作为混凝土叠合结构的基本构件, 其用量最大、 而对叠合板的研究有很深的意义, , 因 但是传统的叠合板厚度过大, 具有局 限性, 本文对之进行改进, 并通过试验对其受力情况及变形特性进行研究, 其结果表明本文所作的改进是合理的。
关键词: 叠合板 应力 应变 挠度
中图分类号: T U7
文献标识码: A
’叹文章编号: 1672一 1(2007)12(b卜0065一 ‘ 379 01
试验板的开裂荷载通过两种途径测得 : 2 . 3 试验装置、 载过程及测试内 加 容 一是通过观测板底裂缝的出现 , 取第一条裂缝 由于试件采用的是足尺试件 , 试件较多, 出现的荷载与前一级荷载平均值作为开裂荷 要求试验场地较大 , 特别是连续板的试验 , 在 载; 二是取荷载挠度曲线的第一个转折点对 试验室难以实施, 因而采用预制厂现场试验。 应的荷载作为开裂荷载。对于不同跨度的预 由于加载设施限制, 本文试件采用粘土砖均布 制 件, 者 得 开裂 载比 接 P rl稍 构 二 测 的 荷 较 近, c 加载, 对干两跨连续叠合板的支座须保持在同 大 c rZ 其 是预 构件 开裂 裂 于P , 原因 应力 刚 时 缝 一水平面上 。 很细微, 不易被肉眼观察。试验结果表明, 试 试验加载是根据预先估计的试件的极限 验板的抗裂性能较高。对于不同跨度的试验 承载力进行分级加载的。首先安装好仪器, 板, 测得的抗裂检验系数是不同的, 较小跨度 再预加载使得百分表与板接触良好。粘土砖 板的实测抗裂系数比较大跨度板的大, 但均比 混凝土结构工程施工质量验收规范》规定 每加一层为一级荷载, 每级荷载加完 IO n 进 《 i m 板的开裂 行读数。在加载后期注意板底部裂缝, 防止 的抗裂检验系数为大。分析表明, 板的破坏造成仪表损坏。 荷载与混凝土强度和配筋以及预应力度有很 试验的测试内容主要包括: 应变测试和 大关系, 预应力度大, 开裂荷载相应较大。由 跨中位移测试, 裂缝的观察。 于预制构件截面高度比整浇板要小, 受弯时, ) 1 应变测试 截面应变梯度较大, 较大的应变梯度有效地增 试验时, 通过单向应变片采集应变数据 , 大了受压边缘和受拉边缘混凝土的极限应变 , 应变数据采用 38 1 应变仪测试。 5 因此, 扳底混凝土的极限拉应变就有较大提 ) 2 位移测试 高, 这样就延迟了板底横向裂缝的出现和开 位移采用百分表进行测量, 百分表分别设 展。试验测得的开裂荷载均能达到施工设计 在跨中和支座处。 荷载标准值, 满足施工时预制构件下不设支撑 为了对改进的叠合板预制构件的力学性 ) 3 试验结果与分析 的要求 。 2 .4 试验测试结果 能有定量的认识, 作者制作了大量预应力混凝 ) 月 3 冈度变形 土叠合板预制构件、以及在预制构件上浇筑 由荷载一 挠度曲线可以看出, 在板开裂之 由于挠度计算要考虑支座沉降影响的修 混凝土的单跨叠合板、连续叠合板。试验板 正,计 跨 挠 实 值 斗一 一 +4) 前, 挠曲线近似为直线, 说明刚度近似为恒 故 算 中 度 测 时, 毛 仪 / 在预制厂制作 , 试验为足尺寸试验。 混凝土结构设计 2。 式中, 跨中 测 肴4 为 右两 几为 实 值; , 左 端 值。实测的挠度比按现行 《 支座沉降测量值。根据加载等级与实测挠度 规范》预应力混凝土构件刚度计算公式 2 试验方案 值绘制荷载一 挠度曲线, 并绘制板底裂缝图, B =0.8 凡几 算的 果 构 的 s 5 计 结 小, 件 实际 度 刚 见图1。加载后期, 各种跨度板的破坏形态相 大干0. 8 E I , 2. 1 试验目 的 5 c O 接近于乓几 。 首先是跨中及附近出现裂缝, 继续加载, 则 本试验通过对9块不同 跨度的预应力混凝 同, 土叠合板预制构件试验, 块2 . 7m 单跨叠合 板底裂缝增多, 2 挠度变形加快 , 最后达到计算 3 结论 板、两跨 2 . 7 m 连续叠合板的试验 , 块 5 跨度的 1/ 50 而破坏。 通过对板预制构件、叠合构件进行试验 研究 , 可得出如下初步结论 : lo omm 长、 0mm 宽的预制构件叠合成的 2.5 试验分析 o SO 1 . 板预制构件的承载力、刚度、抗裂 250Om m 跨度的叠合板的试验, 主要试图了 ) 1 承载力 解 : 作为在施工阶段 短跨试验板加载到承载力极限状态, 破坏 性等可按现行规范进行计算, 不设支撑的板预制构件, 预制构件混凝土强度 ) 1 确定预应力混凝土叠合板预制构件的极 时跨中挠度超过跨度的1/ 5 , 0 说明试验板破坏 限承载力、抗裂性能、刚度特性 , 为施工阶 前, 变形特征明显, 呈现明显的延性特点。而 等级和预应力的大小对板的刚度影响显著。 长跨试验板在尚未加载到承载力极限状态时 2 . 叠合简支板在开裂后, 裂缝细而密, 分 段不设支撑的可行性提供参考。 刚度降低缓慢。 这时试验板弯曲很明 布均匀, ) 2 研究预应力混凝土叠合板的受力性能, 挠度已达到跨度的1/ 50, 叠合面的抗剪性能, 两跨连续板弯矩调幅值的 显, 钢筋与混凝土之间的粘结锚固性能很好。 研究。 卸载后构件又恢复到原来位置, 继续加载, 跨 参考文献 这说明, 试验板呈现出良 川 北京市城市规划管理局设计院. 装配整体 ) 3 研究穿孔钢筋对叠合板受力性能的影 中挠度变化得很快 , 好的延性特征。 根据 《 混凝土结构工程施工质 式结构高 1 层的民用肮空局办公大楼设 5 响, 以及对叠合板刚度的贡献。 ) 4 将研究结果与现行规范进行对比分析。 量 收 计【 . 北京: 建筑设计, M』 1960: 3一 8. 验 规范 要 此 承 检 系 【 。 》 求, 时 载力 验 数 犷] 367. 取1 3 , 测 u 均 5 实 的犷” 大于1 3 , 此, 5 因 按要 [2] GJBT 一 预应力混凝土叠合板IMI. 北 求设计的预制构件满足施工阶段承载力要求。 2.2 试件设计 京: 中国建筑标准设计研究所, 1996 : 2一 25 . ) 2 杭裂性能 本试验制作了2 块预应力混凝土叠合板 2 预制试件, 混凝土强度等级为 CSO。原材料要 「 GB50010一 3」 2002. 混凝土结构设计规范【 . 5」 北京: 中国建筑工业出版社, 02 : 4 一 20 1 求 及用量为: 普通硅酸盐42 R 水泥43 kg , 5 5 15 0 . 砂(中偏粗砂, 细度模数> 2 . 5)68O , kg 石子(河 卵石, ZOmm 粒径)1200kg , 5一 高效减水剂 3 . [41 GB50204一 2002 .混凝土结构工程施工质量 验收规范【 . 北京: 中国建筑工业出版社, ] 5 skg, 水138kg。 丝 拉 制 钢 张 控 应力。。 0. C。 二
浅谈预应力混凝土空心板结构性能检验
k N,承载力检 验荷载设计值 [ Qd ] =8 . O 1 ×L 1 × b = 8 . 0 1 ×3 . 4 2 ×0 . 5 = 1 3 . 7 0 k N,构 件 自重 [ G K 1 ]
一
能检 三 、预应力混凝 土空心板 的结构性 验
… .
载标准检验值【 Q。 ] 的1 0 %间隔加载 , 直至接近 承 载 力 检 验 荷 载 。即 k = 1 . 4 0 。 1 . 5 0 . 1 . 6 0 5 、当进入承载力极限状态检验 时,每级 加载值不宜大于荷载设计值的 5 % 。其 后 ,各 加 载系数 k 1 按大小顺序排列 ,即 k 1 = 1 . 3 0 、 1 . 3 5 、1 . 4 0 、1 . 4 5 、1 . 5 0 、1 . 5 5 。前 一数值可作 为 后一 数 值 的预 检 值 。 6 、 后期检验每级按荷载设计值 1 0 %递增 ,
加 载 时间 ( 分)
1 O ~1 5Βιβλιοθήκη l O ~ l 5 1 O 一 1 5
( 一 )有 关 参 数 计 算 。 查 图可 知 , 空 心 板标 志长度 L 为 3 6 0 0 r n l n, 检 验 跨 度 LI = L 一 1 8 0 mm= 3 4 2 0 r r l r f l , ,板 宽 b为 5 0 0 r l l / n , 构 件 自重 标 准 值 GK l = 1 . 8 3 k N/ m ,Q 。 = 6 . 2 2 k N/ m ,Qd : 8 . 0 l k N/ m2 ’ 则 正 常 使 用 荷 载 标 准
=
1 . 8 3 k N/ m2 ×34 2× 0 . 5 = 3. 1 3 k N。
预应力混凝土叠合板抗弯性能及综合经济性研究
中文图书分类号:TU375.3密级:公开UDC :624学校代码:10016论文题目:论文作者:学科:指导教师:论文提交日期:2020年06月预应力混凝土叠合板抗弯性能及综合经济性研究赵雷建筑与土木工程祝磊王晓锋学位论文预应力混凝土叠合板抗弯性能及综合经济性研究Research on Flexural Performance and Comprehensive Economy of PrestressedConcrete Composite Slabs赵雷指导教师姓名祝磊教授北京建筑大学王晓锋研究员中冶建筑研究总院有限公司申请学位级别硕士学位类别工程硕士所属学科建筑与土木工程(结构工程方向)年级2017学号2108521317031论文答辩时间2020年05月答辩委员会主席刘栋栋教授论文评阅人匿名评阅北京建筑大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含本人或他人为获得北京建筑大学或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
若有不实之处,本人愿意承担相关法律责任。
学位论文作者签字:日期:2020年05月25日北京建筑大学硕士学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定,在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于北京建筑大学,允许论文被查阅和借阅。
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保密学位论文在解密后的使用授权同上。
学位论文作者签名:校内导师签名:2020年05月25日2020年05月25日校外导师签名:2020年05月26日摘要摘要进入21世纪后,我国人口红利逐渐消失,劳动力成本上升。
浅谈预应力混凝土空心板的检测(全文)
浅谈预应力混凝土空心板的检测(全文)范本一:1. 引言预应力混凝土空心板作为一种重要的结构材料,在建筑、桥梁等领域得到了广泛的应用。
本文将从预应力混凝土空心板的定义、分类和用途入手,详细探讨其检测方法及技术,为相关领域的工程师和研究人员提供参考。
2. 预应力混凝土空心板的定义与分类2.1 定义预应力混凝土空心板是指在制作过程中通过施加预应力使其具有良好的抗弯和抗剪性能的混凝土结构材料。
其具有较高的强度和刚度,在跨度较大、荷载较重的建筑和桥梁中得到广泛应用。
2.2 分类预应力混凝土空心板根据不同的形状和用途可以分为多种类型,常见的包括矩形空心板、T型空心板、I型空心板等。
每种类型的空心板在结构设计和施工方式上有所区别,因此对其进行检测时需要针对具体类型进行分析。
3. 预应力混凝土空心板的检测方法3.1 无损检测方法3.1.1 超声波检测超声波检测是一种通过测量声波在材料中传播的速度和衰减程度来分析材料内部结构的方法。
在预应力混凝土空心板的检测中,超声波技术可以用于检测板内的裂缝、空洞等缺陷,判断结构的完整性和质量。
3.1.2 磁粉检测磁粉检测是一种通过施加磁场并在表面撒布磁粉来检测材料表面缺陷的方法。
在预应力混凝土空心板的检测中,磁粉检测可以用于检测钢筋的质量和预应力束的损伤情况。
3.2 有损检测方法3.2.1 结构剖面分析结构剖面分析是一种通过剖开混凝土构件并对其断面进行观察和分析的方法。
在预应力混凝土空心板的检测中,结构剖面分析可以用于观察板内的缺陷和损伤情况,评估结构的可靠性。
3.2.2 荷载试验荷载试验是一种通过施加加荷并观察构件变形情况来评估其结构性能的方法。
在预应力混凝土空心板的检测中,荷载试验可以用于评估板的刚度和承载能力,判断结构的安全性和可靠性。
4. 附件本文档涉及的附件包括超声波检测报告样本、磁粉检测报告样本、结构剖面照片等。
5. 法律名词及注释5.1 预应力:使用预先施加的应力来改善材料的性能和结构的抗荷载能力的一种技术。
预应力混凝土叠合板受力性能分析
预应力混凝土叠合板受力性能分析摘要:在叠合结构的实际工程应用中,叠合板采用最为广泛。
预应力混凝土薄板或空心板作楼盖结构时,为了加强其整体性和抗渗胜,薄板或空,已板安装后常在其匕面再浇筑40 一60mm 厚现浇混凝土,但在计算中并不考虑后浇混凝土与先浇混凝土共同工作的情况,因此造成较大的浪费。
若有目的地在支座位置的后浇层混凝土中配置负弯矩钢筋,则形成叠合连续板结构,研究预应力混凝土叠合连的受力性能,对于这种结构更加经济合理的广泛应用具有重要的意义。
关键词:预应力混凝土;叠合板;叠合面混凝土叠合结构是在预制板上浇筑混凝土形成的一种装配整体式结构。
与传统装配式结构相比,叠合结构提高了结构的整体刚度,增强了抗震性能;与混凝土现浇结构相比,叠合结构节省了脚手架和模板、有效缩短了施工周期,降低了综合成本。
为探讨当前预应力混凝土叠合板工程中普遍采用的自然或人工粗糙面的有效性,本文将针对预制板和现浇层均采用相同混凝土的叠合板进行试验,研究其在叠合前和叠合后的受力性能和破坏特征。
1.工程概况本工程中有代表性预应力叠合板的几何尺寸为1000mm × 3300mm × 120mm,施工过程中预制预应力板将承受附加恒载2.5kN/m2、可变荷载2.0kN/m2。
施工完成后,预应力叠合板除自重外,将承受楼面面层及板底吊顶永久荷载2.0kN/m2、可变荷载2.0kN/m2。
其中,预应力主筋混凝土保护层厚度为20mm,叠合层受力主筋混凝土保护层厚度为15mm,叠合面设置4mm 人工粗糙面。
2 有限元模型建立(1)混凝土本构模型有限元模型中引入混凝土弹塑性本构模型,模型应力、应变、弹性模量等参数均取用规范规定的标准值,附录的数学模型,得到其本构关系曲线。
(2)钢筋/钢丝本构模型假设消除应力钢丝在整个受力过程中保持在弹性范围内,普通钢筋未考虑其屈服后强化效应,钢筋弹性模量、屈服强度标准值均采用规范建议值。
3 结果分析(1)预制预应力底板施工过程验算底板预应力钢筋在施工过程中的应力计算结果,其最大拉应力为1 252MPa,满足安全要求;底板混凝土在施工过程中的截面正应力计算结果,其最大拉应力为0.44MPa,其最大压应力为- 4.40MPa,满足安全要求;预制预应力底板在施工过程中的挠度计算结果跨中最大挠度为1.712mm,约为l /1752,小于l /250,满足变形限值要求。
预应力混凝土叠合板试验及计算方法研究
预应力混凝土叠合板试验及计算方法研究曾敏;胡翔;陈培良;薛伟辰【摘要】The prestressed concrete composite slab is an assembled integral lfoor slab formed by cast-in-place of reinforced concrete composite layer on the precast prestressed concrete slab, which has the advantages of long span, low building storey height, good seismic performance, material saving, convenience in construction and the like. The paper mainly introduces the progress of the study on the test and calculation method of the prestressed concrete unidirectional and bi-directional composite slabs, discusses the processing method and the shear strength calculation method of the composite surface, summarizes value suggestions on unidirectional continuous composite slab's bearing bending moment amplitude modulation coefifcients and introduces bi-directional composite slab's transverse joint structure, the effect of the joint on bending performance and bearing capacity and stiffness calculation method. Finally, suggestions are made for next research work.%预应力混凝土叠合板是在预制预应力混凝土板上现浇钢筋混凝土叠合层形成的装配整体式楼板,具有大跨度、降低建筑层高、抗震性能好、节省材料、方便施工等优点。
既有预应力混凝土空心板梁抗弯承载能力试验研究
既有预应力混凝土空心板梁抗弯承载能力试验研究
游勇利;范小军;谈勇;郭景昆;曹琪;杨超
【期刊名称】《工程建设与设计》
【年(卷),期】2022()22
【摘要】依托某实际高速公路改扩建工程,论文对拆除下来的既有预应力混凝土空心板梁进行抗弯承载力试验设计,设计纯弯段为3m,采用两点加载,进行试验梁抗弯承载能力试验,分别获得了试验梁的开裂荷载、极限荷载和荷载-位移关系曲线。
试验结果可为既有预应力混凝土空心板梁桥既有承载力评估提供依据。
【总页数】3页(P35-37)
【作者】游勇利;范小军;谈勇;郭景昆;曹琪;杨超
【作者单位】江西省公路科研设计院有限公司;南昌师范学院;华东交通大学
【正文语种】中文
【中图分类】U441
【相关文献】
1.既有钢筋混凝土空心板梁抗弯承载力分析
2.预应力混凝土叠合空心板与底板抗弯承载力相关性试验研究与分析
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浅谈预应力混凝土钢桁架叠合板受弯性能试验与理论研究
浅谈预应力混凝土钢桁架叠合板受弯性能试验与理论研究摘要:本文通过在预应力混凝土平板中增设钢桁架研发了新型预应力混凝土钢桁架叠合板,有效优化了混凝土平板的抗弯刚度,抗裂性能以及综合力学性能,使其开裂荷载和承载能力显著提高。
关键词:预应力混凝土;钢桁架;受弯性能一、引言目前预制板和叠合板两种楼面结构,是我国乃至全球工业化建筑体系中的主要楼面结构,预制板与叠合板二者中,叠合板的抗震性能和整体性能都更加优越,并且叠合板施工工期更短,绿色环保性能较好,兼具了预制板和现浇板的优势,叠合板已经成为我国建筑工业化中应用最普遍且最受欢迎的结构构件。
其中叠合板还能够分为预应力混凝土平板叠合板,桁架钢筋混凝土叠合板,压型钢板组合楼板及预制带肋预应力混凝土叠合板等,不同的叠合板类型有着不同的优势和不足,本文针对预应力混凝土钢桁架叠合板受弯性能展开试验与理论研究,探讨了其变形承载能力,以及如何提高其抗弯刚度,抗裂性能和承载能力。
目前我国叠合板中存在极限状态前破坏征兆明显,生产效率低等问题,迫切的需要研制出适用跨度大,受力性能高,施工便捷,生产高效的新型叠合板,从而满足我国工业化建筑产业的需求。
二、试验情况概述(一)试件设计与试件制作本文中的试验围绕我国叠合板中存在的问题,通过预应力混凝土平板增设钢桁架的方式,探讨如何提高叠合板的整体性能,研制新型预应力混凝土钢桁架叠合板,试验中试件设计与制作过程中采用了六块预制底板和四块单块底板预制的叠合板,预制底板包括了钢桁架,预应力钢筋,叠合板分为叠合层和预制底板,钢桁架,横向钢筋,预应力钢筋。
对于桁架类型,本次试验考虑到了钢板桁架和钢管桁架,以及钢筋桁架和无桁架。
试验设计中试件几何尺寸及构造考虑了十根或12根预应力钢筋,通过侧面图可以观察到钢桁架上弦,桁架弯折,附近分布钢筋,桁架下弦,钢筋预制底板和叠合层。
试件长376cm,宽120cm,底板厚度5cm,叠合层厚度7cm,支撑跨度360cm,底板横向分布筋直径为0.6cm,钢筋保护层厚度为2cm,此外还对低端两端分布钢筋进行了加密处理,防止了板端混凝土局部受压,劈裂破坏。
预应力空心纵肋叠合板受力性能探讨
预应力空心纵肋叠合板受力性能探讨摘要:预应力空心纵肋叠合板是一种新型材料,是采用“灌浆钢管桁架”为加纵肋的先张预应力空心板,它能够提升质量、提高效率,降低措施费用。
因此,研究预应力空心纵肋叠合板受力性能具有重要意义。
下面本文就对此展开探讨。
关键词:预应力;叠合板;受力性能1 预应力空心纵肋叠合板优势相比于传统的叠合板,纵肋叠合板的技术优势较为明显。
第一,若纵肋叠合板的跨度为L0/50就可以直接通过计算混凝土与钢筋结构的屈服强度获取叠合板的跨度截面参数值,且通过多次计算会发现叠合板的跨度截面参数值始终低于抗弯承载能力参数值;在这种情况下可以使叠合板的凹槽形底板有效承受弯矩,从而避免叠合板出现剪切面破坏等问题。
第二,纵肋叠合板的实际挠度参数一般都会小于测算得到的挠度参数,所以叠合板的耐久性、承受能力都具有较大的优势,不会出现变形等问题。
第三,在没有支撑架的情况下,叠合板可以利用自身的挠度与轻度增强钢结构的安全性与稳定性。
因此,在钢结构工程中纵肋叠合板能够发挥重要作用。
2叠合板力学性能力学性能是衡量带肋预应力叠合板品质的关键指标,在设计时应利用非线性有限元软件构建叠合板力学性能模型,并根据模型进行荷载-挠度曲线对比、承载力对比,最后准确分析影响叠合板力学性能的因素。
从分析结果来看,混凝土强度、肋高、肋宽、配筋率等因素都会对带肋底板的受力性能产生影响,且这些影响因素与带肋底板的极限荷载都属于正比关系,所以在设计时需要根据力学性能检测结果调整设计参数。
3试件设计本文对2块预制底板和2块叠合板进行检测。
试件主要参数见表1,表中,B1板和B2板主要研究实际施工工况下板的力学性能;B3为分层浇筑;B4板为整体浇筑。
表1 试件主要参数4 量测内容结合预应力底板和叠合板的受力情况,量测内容主要包括加载过程中预应力底板和叠合板的挠度变形、裂缝开展情况、破坏形态、混凝土应变、预应力钢丝应变、桁架钢筋应变、开裂荷载、极限荷载等。
预应力空心板架设工况受力性能分析与研究
预应力空心板架设工况受力性能分析与研究发布时间:2022-05-20T05:58:48.085Z 来源:《中国建设信息化》2022年2月3期作者:卢佩刘宁波[导读] 预制空心板梁采用汽车吊架设时,受地理环境所限,设备常需上桥面作业。
卢佩刘宁波(中交第二航务工程局有限公司第六工程分公司湖北武汉 430014)摘要:预制空心板梁采用汽车吊架设时,受地理环境所限,设备常需上桥面作业。
由于设备荷载较大,对预制板梁的受力性能进行研究显得尤为重要。
为详细分析预应力混凝土板梁的受力,以某市政中桥为背景,采用ABAQUS软件建立三维有限元模型,分析最不利工况下混凝土、钢筋及预应力受力性能,并结合模型分析对工程施工过程提出了要求。
关键词:预应力空心板梁;梁面架设;三维有限元;受力分析1 引言预制空心板梁因其预制简单、施工方便、适应性强等诸多优点,常作为中小跨径桥梁最为普遍的结构形式,在我国交通行业发展中具有举足轻重的作用[1]。
预制梁桥在架设中,通常采用汽车吊吊装,而受地理环境影响,吊车占位有时不能满足吊装作业要求,需要在桥面上进行支腿的情况也很普遍。
由于设备荷载较大,对预制板梁的受力性能进行分析显得尤为重要。
预制板梁为预应力先张法混凝土梁,常规的桥梁软件计算精度不高,主要用于估算、提供参考,对此类梁系详细受力的研究较少。
本文以某市政中桥项目为依托,采用ABAQUS软件建立包含混凝土、钢筋及预应力在内的三维有限元模型,分析其受力性能,分析过程与结论可为类似结构的计算提供参考。
2 工程概况2.1 项目介绍依托工程项目为一座中桥,跨越水渠,与其交角为60度,河底宽22m。
桥梁桥梁全长45.04m(不含搭板),桥梁结构为简支梁桥,孔跨布置为3×13m,桥梁上部结构采用标准跨径为13m的预应力混凝土空心板,全桥共有96片空心板,其中中板84片,边板12片。
图1 依托工程桥式图2.2 施工工艺说明由于环境受限及设备原因,第一三跨采用大吨位吊车安装,中跨采用两台25吨汽车吊抬吊。
预应力混凝土空心板结构性能检测方法探析
17
1.45
27.39
42 13 1096 !"#$%&#$’(!
18
1.50
28.45
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20
1.65
31.60
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++加载值的计算公式 !跨度和宽度的计算公式 对于预应力砼空心板而言其跨度和宽度的计算值 应符合如下公式& 跨度 :#8: 标;.1%*<<+*即标志长度减去 .1%<<+ 宽度 =8= 标*<<+*即标志宽度+ 对于其它预应力板应按其标准规定的方法计算% "加载累计值的计算公式*均布加载+ 正常使用极限状态检验时加载物累计数目的计算 公 式 为 &>8*2(,;?4.+:#=#每 块 加 载 物 重 量 * 块 + 承载力极限状态检验时加载物累计数目的计算公 式 为 &>!8 *2!(3;?4.+:#=$每 块 加 载 物 重 量 * 块 + -6/ 加载程序表的的制定 根据以上的要求及注意事项!按照下列顺序制定加 载程序表*以 @AB0!# 级冷轧带肋钢筋 C2B-0!- 为例+& .+查看标准图集 根 据被测板的规格及型号! 查看标准图集 *中南标 #-D?/#.+% 从图集中得出正常使用短期荷载值 (9876.!4EF<+" 短期允许挠度值’G,*8H60-<<"抗裂检验系数’IJI*8.6.H"承 载力 标 准 荷 载 值 (38.+6-.4EF<+"板 的 自 重 ?4.8.61-4>F<+"板 的承载力检验标志及检验系数等% ++确定加载系数 根据前面有关加载值确定的要求!结合实例确定的 加载系数如下& 对正常使用极限状态的检验!加载系数 2 应为& 2 8#6+!#6/!#60!#61!.6#!.6.#K.6.+ 8%67! %.6.H!.6.H! .6+H!.6-H!.6/H!.6!H!.60H 对于承载力极限状态的检验加载系数 2! 应为& 2!8%67!".6-!8.6+1!.6-! !.6/ !.6/!!.6! !.6!! ( ( 注& 在标准图集中承载力检验标志是由!&$顺次 排列的!但是检验系数并未从低到高排列!为便于计算 作了适当的调整!即把检验系数由小到大顺次排列% -+加载程序的计算 !确定计算跨度及宽度 跨度 :%8: 标;.1%8-0%%;.1%8-/+%<< 宽度 =8= 标8!%%<< "加载方案
PK预应力混凝土叠合楼板的承载力性能试验研究的开题报告
PK预应力混凝土叠合楼板的承载力性能试验研究的开题报告一、选题背景与意义随着城市化进程不断加快,高楼大厦的建设日益增多,建筑结构的安全性和可靠性的要求也越来越高。
其中,楼板是高层建筑结构中承载荷载、分担荷载和传递荷载的重要构件之一。
传统的楼板构造方式采用钢筋混凝土板,但存在自重大、施工难度大、施工周期长等问题。
因此,PK预应力混凝土叠合楼板逐渐被人们所熟知,其具有自重轻、施工速度快、承载力强等优点。
然而,目前对于PK预应力混凝土叠合楼板的承载力性能研究还相对较少。
因此,通过试验研究PK预应力混凝土叠合楼板的承载力性能,可以更好地了解其力学性能,同时为其在实际应用中提供科学的参数和规范要求。
二、研究内容本次研究将从以下三个方面进行:1.对PK预应力混凝土叠合楼板进行材料试验,分别研究其混凝土、钢筋、预应力钢筋等材料的力学性能;2.设计PK预应力混凝土叠合楼板试验模型,采用静力试验的方法进行荷载试验,研究其承载力性能;3.通过试验数据分析,得出PK预应力混凝土叠合楼板的荷载-位移曲线、破坏模式等承载性能指标,并比较其与传统钢筋混凝土板的承载性能。
三、研究方法1.材料试验:采用标准试验方法对PK预应力混凝土叠合楼板所用材料进行力学性能测试;2.试验模型设计:根据PK预应力混凝土叠合楼板的实际构造,进行试验模型设计,考虑梁、板等构件的影响;3.荷载试验:在试验模型上施加逐渐增加的荷载,记录其荷载-位移曲线;4.数据分析:根据试验数据,得出PK预应力混凝土叠合楼板的承载性能指标,并对其与传统钢筋混凝土板进行比较分析。
四、预期成果1.得出PK预应力混凝土叠合楼板的力学性能指标;2.得出PK预应力混凝土叠合楼板的荷载-位移曲线、破坏模式等承载性能指标,并与传统钢筋混凝土板进行比较;3.提供科学的参数和规范要求,为PK预应力混凝土叠合楼板在实际应用中提供技术支持。
五、研究进度安排1.前期准备:阅读相关文献,了解PK预应力混凝土叠合楼板的理论知识;2.材料试验:对PK预应力混凝土叠合楼板所用材料进行力学性能测试,完成对材料性能的研究;3.试验模型设计:根据实际构造进行试验模型设计,考虑梁、板等构件的影响,准备试验模型;4.荷载试验:在试验模型上施加逐渐增加的荷载,记录其荷载-位移曲线,获得试验数据;5.数据分析:根据获得的试验数据,分析得出PK预应力混凝土叠合楼板的承载性能指标,并与传统钢筋混凝土板进行比较分析;6.撰写论文:整理研究过程及结果,撰写开题报告、论文等相关文献。
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ρ
h1
-ap
-
fpy β fc1
ρ
=
k1
-
1 k3
-v2
ρ
,
1-
1 k3
-v1
ρ
(2)
其中:k1 =h/h1 为叠合板总厚度 h 与预应力空心板厚度 h1 的比值;k3 =h1 /as 为预应力空心板厚度与受拉钢筋合 力点至截面受拉边缘的距离的比值;v1 =fpy /α1 fc1 为冷轧带肋钢筋极限抗拉强度值与预应力混凝土轴心抗压 强度标准值的比值;v2 =fpy /α1 fc2 为冷轧带肋钢筋极限抗拉强度值与叠合层混凝土轴心抗压强度标准值的比 值;ρ=Ap(/ (bf -b)hf +b(h1 -ap))为预应力空心板截面的配筋率 .
第 28 卷 第 2 期 2010 年 2 月
文章编号:1004-3918(2010)02-0198-03
河南科学 HENAN SCIENCE
Vol.28 No.2 Feb. 2010
预应力混凝土叠合空心板与底板抗弯承载力 相关性试验研究与分析
刘成才, 张伟红
(中州大学 工程技术学院,郑州 450044)
表 1 叠合板与底板极限弯矩比值分析 Tab.1 Comparsion between correlation models of ultimate moments between laminated hollow slabs and prestressed hollow slabs
构件制作 叠合板编号 底板编号
学院,2001. [4] 郭乐工. 河南省通用建筑标准设计图集《预应力混凝土空心板》编制及试验研究总报告[R]. 郑州:郑州工业大学,1999. [5] 郭乐工. 预应力混凝土叠合板承载力试验综合报告[R]. 郑州:郑州工业大学,1996.
Experimentation and Analysis on Correlation of Ultimate Moments between Prestressed Concrete Soleplate and Laminated Hollow Slabs
参考文献[3],公式(2)可简化为
λ=f2(v1 ,v2 ,ρ,k3)k1 .
(3)
收稿日期:2009-10-15 作者简介:刘成才(1973-),男,河南商丘柘城人,讲师,工学硕士,主要从事预应力混凝土的研究工作 .
2010 年 2 月
刘成才等:预应力混凝土叠合空心板与底板抗弯承载力相关性试验研究与分析
2. 2 叠合板与底板抗弯承载力相关性试验回归曲线分析
选定幂函数作为叠合板与底板相关关系拟合曲线,将(4)式进一步转化为
ku = f(ρ)k1 =(A ρB)k1 .
(5)
将预应力混凝土叠合板与底板极限弯矩实测值的比值(s
ku =
s Mud s Mku
)和
k1
带入(5)式,通过拟合,可得
A=
1.06,B=-0.27,则得拟合公式:
Liu Chengcai, Zhang Weihong
(College of Engineering and Technology,Zhongzhou University,Zhengzhou 450044,China)
Abstract:In this paper,through experimentation and theory analysis on correlation of ultimate moment between prestressed concrete soleplate and prestressed laminated hollow slab,power function is considered as ideal fitting curve. The calculation models and formulae about the correlation of ultimatemoment between prestressed concrete soleplate and prestressed laminated hollow slab are given,which are also suggested as reference for prestressed concrete slabs and laminated slabs in production,construction and working out of general standard gallery. Key words:prestressed concrete soleplate; laminate hollow slab; ultimate moment; correlation
中图分类号:TU 378
文献标识码:A
采用预应力混凝土空心板作为底板的装配整体式叠合楼盖具有整体性强、节约材料、降低造价、减轻自 重、减少模板用量、减少混凝土湿作业的优点,是一种很有前途的楼盖形式 . 但是实际应用非常有限,究其 原因:第一,主要是叠合板及其底板质量与结构性能检验方法尚不完备,迄今为止,国内外叠合空心板的结构 性能检验方法与参数仍是空白 . 第二,有关叠合结构的资料过多注重科研背景和理论推导,将并不复杂的 “叠加”问题复杂化,造成广大工程技术人员对叠合结构的生疏 . 这些都成为制约装配整体式叠合楼盖推广 应用的重要因素 . 如何通过底板的结构性能检验来有效预测叠合板的质量和结构性能,成为本文研究的重 点 . 本文通过 4 块预应力混凝土叠合空心板与 8 块底板的简支试验研究与理论分析,提出了叠合板与底板 抗弯承载力相关性模式,其理论分析与试验结果符合较好,可供编制有关规范及结构标准图集和生产、检验 部门参考试用 .
摘 要:通过试验研究与理论分析,探讨了预应力混凝土叠合空心板与底板抗弯极限承载力相关性. 依据理论分析, 提出了幂函数是二者相关性理想拟合曲线,为叠合板结构性能检验提供了新的检验方法与计算手段,可供有关规范
及通用标准图集编制和生产、检验部门参考试用 . 关键词:预应力底板; 叠合板; 抗弯承载力; 相关性
2)本文公式是针对结构内力推导的,有关相关性模型及公式适用于各种叠合板(简支、连续)情况 . 3)底板和叠合层能否构成一个整体协同承受荷载主要取决于施工技术,应加强现场叠合层混凝土作业 的施工控制,应有明确的叠合板施工质量验收标准 . 4)本文所有实验的底板表面为自然粗糙度,浇注叠合层前用高压水清洗,加载至试件破坏,但没有出现 叠合面剪坏现象;本试验试件最大跨度为 4 200 mm,底板在制作过程中均未加支撑,未出现开裂现象,施工 时是否加支撑需进行底板抗裂验算 .
1 叠合板与底板抗弯极限承载力相关性分析
根据文献[1-2],预应力混凝土受弯构件抗弯承载力按下列公式计算:
! " Mku = fpy Ap
h1
-as
-
fpy β fc1
ρ
பைடு நூலகம்
,
(1)
则叠合板与预应力空心板抗弯承载力的比值:
!! "" λ=
Mdu Mku
=
fpy Ap fpy Ap
h-ap
-
fpy β fc2
为多项式或幂函数 . 对于三次多项式,图形在正常配筋率 0 %~3.0 %范围内,可能发生龙格现象,揭示了三
次多项式在曲线拟合时的缺陷 . 二次多项式只在试验配筋率附近符合结好,若实际配筋率与本试验配筋率
相差较大时,回归分析结果误差较大 . 一次函数 ρ 与 f(1 ρ)相关系数较小,亦即两者线性相关性较差 . 只有 幂函数 ρ 与 f(ρ)两者相关性较好 .
ku =1.06 ρ-0.27k1 ,
(6)
即
Mud =1.06 ρ-0.27k1 Muk .
(7)
表 1 对叠合板与底板极限弯矩比值进行了分析 . 叠合板与底板极限弯矩实测值的比值与拟合公式得出 的叠合板与底板极限弯矩的比值的比值(s ku/ku)的平均值 μ=1.01,标差 σ=0.015,变异系数 δ=0.015;叠合板与 底板极限弯矩比值与拟合公式值与理论值比值的比值(ku/λ)的平均值 μ=1.03,标差 σ=0.04,变异系数 δ=0.04; 叠合板与底板极限弯矩实测值的比值与叠合板与底板理论值的比值的比值(sku/λ)的平均值 μ=1.04,标差 σ= 0.04,变异系数 δ=0.04 . 通过回归分析可知拟合方程的精度较高,结果基本可靠 .
k1 s Mud /kNm s Muk /kNm
s ku
ku
λ
sku ku
sku λ
ku λ
ρ/%
本文试验 YDKBa3 362 YKBa3 362 1.43 (170 mm YDKBa3 662 YKBa3 662 1.40 预应力叠 YDKBa3 961 YKBa3 961 1.46 合空心板) YDKBa4 261 YKBa4 261 1.44
50.92 54.74 47.58 52.25
27.20 31.08 25.79 31.10
1.87 1.88 1.73 1.00 1.08 1.09 0.45 1.76 1.72 1.68 1.02 1.05 1.02 0.57 1.84 1.80 1.75 1.02 1.05 1.03 0.57 1.68 1.69 1.70 0.99 0.99 0.99 0.68
3 结论与建议
1)通过对预应力混凝土叠合空心板与底板抗弯承载力实验研究与相关性分析,得到了预应力混凝土叠 合空心板与底板抗弯承载力之间的相关关系计算公式(7);从计算方法上讲,若已知底板抗弯承载力值,公 式(7)求出叠合板的抗弯承载力值 . 为该类结构构件的设计与结构性能检验等提供了新的方法与途径 . 但 在工程应用时要考虑一定的安全储备 .
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河南科学
第 28 卷 第 2 期