装配式混凝土结构新型预应力叠合楼板技术研究

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装配式混凝土结构采用工厂化生产方式,可促进我国建筑产业结构调整,提高工程质量,实现“百年建筑”,同时也可以节省大量劳动力,有效缓解人工成本居高不下的状况。将预制装配技术与混凝土结构相结合,走新型预制装配式混凝土建筑的道路是我国发展“建筑工业化、住宅产业化”的必然选择,适合中国的国情。钢筋混凝土楼板是房屋建筑的主要构件,对于楼板采用叠合楼板这种可最大程度上以预制装配方式来建造,代表了国家建筑工业化的发展方向,也有利于有效减少胶合板等模板材料的资源浪费和节省人工。  本文从受力性能和施工便利性角度对现有主要预制叠合楼板结构形式进行了对比分析和总结,指出国内各种预制叠合楼板在规模应用上存在的问题,并提出一种带钢筋桁架翼缘板加劲的新型预制预应力叠合楼板,能有效解决目前多数预制叠合楼板的不足,为大规模推广预制装配式混凝土结构打下基础。  新型预制预应力叠合楼板的主要特点为:预制底板采用高强预应力钢丝,可有效降低楼板内用钢量;带翼缘板条的钢筋桁架翻转180度倒置压入混凝土薄板,可有效提高预应力薄板的刚度,增加薄板的抗裂性能,减少运输和施工过程中的破损率,同时也方便方便预制薄板安装到位后楼板内预埋电线管的任意向穿越以及有效增加上下层叠合面的共同工作性能;采用合理的拼缝形式能使预制叠合楼板形成双向板受力,从而保证了预制叠合楼板的整体性。  为研究新型制预应力叠合楼板的受力性能,进行了足尺静力均布加载试验。通过观察试件的裂缝开展、破坏过程及破坏形态,以及从荷载位移曲线、挠度曲面、裂缝分布等方面对其楼板受力性能进行综合评价。试验结果表明新预应力叠合楼板在施工和使用阶段都具有较好的刚度、承载能力和抗裂性能。又利用大型通用有限元软件ABAQUS建立了试验构件的计算分析模型,进行非线性有限元分析,并与试验结果相对比,分析结果表明有限元分析结果与试验结果基本相符,能够客观反映叠合楼板的受力性能。  最后对本文的研究内容和主要成果进行了总结,并指出了今后对新型制预应力叠合楼板进行优化改进和深入研究的方向。
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