带肋钢筋桁架混凝土叠合楼板性能研究

论文摘要

带肋钢筋桁架混凝土叠合楼板是一种新型叠合结构，它是将在工厂加工成的钢筋桁架固定好后，浇筑混凝土形成带肋钢筋桁架混凝土预制薄板，待预制薄板吊装就位后浇筑叠合层混凝土制作而成的。施工时无需设临时支撑、无需支模，具有二阶段制造和二次受力的特点。本文对带肋钢筋桁架混凝土叠合楼板在施工阶段和正常使用阶段的受力性能进行了试验研究，发现当该叠合楼板中的预制板部分短期刚度满足规范要求时，使用阶段的叠合板承载力即可满足要求，且挠度远小于规范限值。利用ANSYS通过改变各种参数，确定了各参数对其受力性能的影响。分析表明：混凝土肋高对预制板短期刚度影响最为明显，肋宽次之；钢筋桁架参与了楼板整体受力，桁架高度及上、下弦杆钢筋直径对两阶段的短期刚度均有很大影响；腹杆直径对预制板和叠合板短期刚度几乎没有影响，设计中只需满足构造要求即可。在此基础上，得到常用跨度下带肋钢筋桁架混凝土叠合楼板选用表，及其经济适用跨度。最后，结合试验数据及有限元分析，以平截面假定为基础，综合考虑钢筋桁架及混凝土肋等对预制板截面刚度的贡献，通过一定的简化假定进行理论推导，提出了带肋钢筋桁架混凝土叠合楼板在施工阶段和正常使用阶段短期刚度及承载力的计算公式。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 叠合楼板简介
• 1.2.1 目前已有的几种叠合楼板简介
• 1.2.2 带肋钢筋桁架混凝土叠合楼板简介
• 1.3 国内外叠合结构发展概况
• 1.4 研究内容、目的及意义
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 研究目的及意义
• 2 试验研究
• 2.1 试验目的
• 2.2 试件及试验装置设计
• 2.2.1 试件制作
• 2.2.2 试验装置
• 2.3 试验方案
• 2.3.1 加载方案
• 2.3.2 加载制度
• 2.3.3 测试方案
• 2.4 试验结果
• 2.5 本章小结
• 3 有限元分析
• 3.1 概述
• 3.2 模型的建立
• 3.2.1 有限元模型的选择
• 3.2.2 单元类型的选择及特性
• 3.2.3 材料本构关系模型
• 3.2.4 混凝土的破坏准则
• 3.2.5 划分网格
• 3.2.6 加载及边界条件
• 3.2.7 求解设置
• 3.3 带肋钢筋桁架混凝土预制板有限元验证
• 3.3.1 带肋钢筋桁架混凝土预制板有限元模型
• 3.3.2 影响因素分析
• 3.3.3 有限元计算结果与试验结果对比
• 3.4 带肋钢筋桁架混凝土预制板参数分析
• 3.5 带肋钢筋桁架混凝土叠合板有限元验证
• 3.5.1 带肋钢筋桁架混凝土叠合板有限元模型
• 3.5.2 有限元计算结果与试验结果对比
• 3.6 带肋钢筋桁架混凝土叠合板参数分析
• 3.7 带肋钢筋桁架混凝土叠合楼板与其他板型对比分析
• 3.8 叠合楼板截面选择
• 3.9 本章小结
• 4 带肋钢筋桁架混凝土叠合楼板设计方法
• 4.1 概述
• 4.2 预制板短期刚度计算
• 4.3 叠合板刚度计算
• 4.4 叠合板极限抗弯承载力
• 4.5 本章小结
• 5 结论与展望
• 5.1 本文主要结论
• 5.2 后续工作展望与建议
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文