预制带肋薄板混凝土叠合板件受力性能试验研究

资料大小：400KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-09-04

资料介绍

预制带肋薄板混凝土叠合板件受力性能试验研究
吴方伯，黄海林。，陈伟，周绪红
(1．湖南大学土木工程学院，长沙410082；2．兰州大学土木工程与力学学院，兰州730000；
3．湖南高岭建设集团股份有限公司，长沙410153)
摘要：为便于工业化生产及现场拼装，对预制薄板(预制预应力混凝土矩形肋薄板)进行规格设
计。进行2种不同跨度的4块预制薄板的静载试验，重点研究预制薄板的极限承载力、刚度及抗裂
性能，结果表明：预制薄板满足施工阶段承载力要求，可作为无支撑体系模板。进行2块单跨叠合
板件和l块两跨连续叠合板件的静载试验，重点研究叠合板件的整体受力性能、叠合面的抗剪性能
以及连续叠合板件在支座处的弯矩调幅值，结果表明：叠合板件可按整浇板的计算方法进行承载力
计算，连续叠合板件受力性能与现浇板相似。进行混凝土叠合板件两阶段受力截面应变分析，建议
取底板厚度作为预制薄板考虑二次受力影响的计算高度。
关键词：组合结构；预制混凝土；预应力混凝土；叠合板；矩形肋薄板；肋上开孔
中图分类号：TU375．2；TU378．5 文献标志码：A 文章编号：1674 4764(2011)04—0007—06
Experim ental Analysis on the M echanical Properties of Concrete
Com posite Slabs with Precast Prestressed Rectangular Rib Panels
WU Fang-bo ，HUANG Hai-lin ，CHEN Wei ，ZHOU Xu-hong '
(1．College of Civil Engineering，H unan University，Changsha 410082，P．R．China；
2．School of Civil Engineering and M echanics，I anzhou University，Lanzhou 730000，P．R．China；
3．H unan Gaolin Construction Group Stock I imited Company，Changsha 410153，P．R．China)
Abstract：For the convenience of industrialized production and site operation，specification design of PPCRP
(precast prestressed concrete ribbed panels) is discussed． In order to obtain ultimate bearing capacity，
bending rigidity and crack resistance，four PPCRP with two types of spans are studied，and the results show
that PPCRP can satisfy the requirements of bearing capacity in construction phase and can serve as stay—in
place formwork． To verify the mechanical property，shear behavior on contact interface of composite
member and moment redistribution factor of continuous composite member，two single—span composite
m em bers and one two—span continuous composite m em ber are studied． It is indicated that computational
m ethod for bearing capacity of com posite m em ber can be the sam e as cast—in—situ concrete slab． Besides，
section strain analysis for composite mem ber in two loading is conducted，which suggests that thickness of
bottom board can be used as calculated height with the consideration of two—loading．
Key words：composite structures；precast concrete；prestressed concrete；composite slabs；ribbed panels；
preformed holes in the rib
预应力混凝土实心平板为不带肋预制板件，在
运输及施工中易折断，预应力反拱度难以控制，施工
过程中需设置支撑、施工工艺复杂。现行国家标准
《叠合板用预应力混凝土底板》GB／T 16727—2007、
收稿日期：2010—12 O7
基金项目：国家自然科学基金项目(50978090)；湖南省研究生科研创新项目(CX2010B143)
作者简介：吴方伯(1959)，男，教授，博士生导师，主要从事组合结构研究及新型结构体系开发，(E—mail)wfbprof@
163．com 。
学兔兔 www.xuetutu.com
8 土木建筑与环境工程第33卷
国家建筑标准设计图集《预应力混凝土叠合板》
06SG439中叠合板的预制部分均为平板，施工时需
设置支撑，不宜双向配筋，自重大，降低了这种结构
的经济效果，影响了其推广使用。为此，近年来中国
学者在预制实心平板的基础上，针对预制板件的结
构形式作了大量的创新研究，主要有：预制键槽形混
凝土芯板[1]、预制单矩形肋部分叠合混凝土底板[ 、
预制双矩形肋混凝土底板l3]、预制单T形肋混凝土
底板l4]、预制双T肋混凝土底板l5]、预制夹心混凝土
底板】、预制空腹混凝土底板[7]、自承式钢筋桁架混
凝土底板、预制波形底板[9]。同时期国外的研究
主要集中于新型材料在叠合板中的应用及不同材料
的组合，如：纤维增强复合材料7昆凝土叠合板[ ]、纤
维增强水泥混凝土叠合板[1 、活性粉末混凝土叠合
板 J、复合砂浆钢丝网混凝土叠合板f1。]、钢纤维混
凝土叠合板、轻骨料混凝土叠合板【 ]、压型钢板一
混凝土叠合板、橡胶集料混凝土叠合板、木一混
凝土叠合板[1副及竹一混凝土叠合板[ ]。
中国学者将预制混凝土实心平板改进为带肋的
薄板，提高了薄板的刚度和承载力，增加了薄板与叠
合层的粘结力，且可将底板变得更薄，减轻自重。但
由于只能单向配筋，垂直于底板板长方向的抗裂性
仍然不好，且荷载采用单向板传力模式，计算模型仍
不合理。为此，文献E2o]提出以预制预应力混凝土
矩形肋薄板(以下简称预制薄板)为永久模板(图
1)，在板肋预留矩形孔洞中布设横向穿孔钢筋及在
底板拼缝处布置折线形抗裂钢筋，再浇注混凝土叠
合层形成预制带肋薄板混凝土叠合板(图2)。为了
解这种新型楼板的受力性能，对预制薄板进行规格
设计，从中选取典型跨度进行叠合板件及其连续叠
合板件的试验研究。
肋端
横
孔
图1 预制薄板
图2 预制带肋薄板混凝土叠合板
1 预制薄板规格设计
为便于工业化生产和现场拼装，将预制薄板作
为产业化的产品，进行标准化、定型化，采用1种截
面、2种标志宽度、13种标志跨度。截面形式如图3
所示，2种标志宽度为400 mm与500 mm，预制薄板
几何参数如表1和表2所示。预制薄板混凝土设计
强度不宜小于C50，底板高强预应力钢丝受拉截面
中心距板底17．5 mm，预应力张拉控制系数可取
0．5、0．55、0．60及0．63，矩形肋内普通钢筋截面重
心距上边缘20 mm，钢筋配置情况及力学性能见表
3。预制薄板底板厚度为30 mm，肋端缺口长度为