预制带肋底板混凝土双向叠合板极限承载力

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

预制带肋底板混凝土双向叠合板极限承载力
吴方伯，黄海林，陈伟，周绪红
(湖南大学土木工程学院，长沙410082)
摘要：为适应复杂荷载条件及不同的楼盖跨度，对预制带肋底板的结构体系进行了拓展。基于塑
性绞线理论，推导了均布荷栽作用下常见边界条件预制带肋底板混凝土双向叠合板(双向叠合板)
的极限承载力与塑性绞线形成位置，提出了双向叠合板正交2个方向单位宽度极限弯矩的简化计
算公式，进行了均布荷载作用下四边简支与四边固支双向叠合板2个算例的塑性极限分析，结果表
明：基于该文给出的极限承载力公式的计算结果与试验结果吻合较好。
关键词：组合结构；预制混凝土；双向叠合板；预制带肋底板；极限承载力；塑性绞线法
中图分类号：TU313．3 文献标志码：A 文章编号：l674—4764(2Ol1)05—0034—07
Ultim ate Bearing Capacity of Concrete Two—way Com posite
Slabs with Precast Concrete Ribbed Panels
WU Fang-bo，HUANG Hal—lin，CHEN Wei，ZHOU Xu—hong
(College of Civil Engineering，Hunan University，Changsha，410082，P．R．China)
Abstract：New types of precast concrete ribbed panels are developed in order to adapt to the complex
loading conditions and different floor spans． Based on the yield line theory，equations for the ultimate
bearing capacity and yield patterns of tWO—way composite slabs of different edge conditions and under
uniformly distributed loading are developed，and the sim plified formulas for the ultimate m oment per unit
width are proposed．The plastic lim it analyses of two exam ples on the sim ple support and the fixed support
are conducted，and the calculation results show good agreement with the experimental data．
Key words： composite structures； precast concrete； two—way composite slabs； precast ribbed panels；
ultimate bearing capacity；yield line theory
传统混凝土叠合板采用预制实心平板作为永久
性底模口 ]，其厚度较大，导致垂直预制实心平板长
度方向的叠合板有效厚度过小，不宜双向配筋，故荷
载传递主要采用单向板传力模式。
针对混凝土叠合板的双向配筋问题，国内外学
者作了大量的研究。聂磊(1998)等通过预制构件
板侧预留横向钢筋的双向配筋叠合板拼接试验，提
出了相应的内力和配筋计算方法。徐天爽和徐有邻
(2003) 对叠合板板侧各种拼接缝的构造及传力性
能进行了试验研究，提出了合理的整理式拼缝构造
形式及计算方法。借助以上2种拼缝处理方法，混
凝土叠合板能够较好的实现双向受力、整体性较好，
但拼缝处理麻烦、施工速度慢，影响了推广应用。为
此，国内外学者_5 提出将预制实心平板改进为带肋
的预制板件，提高了预制板件的刚度和承载力，增加
了预制板件与叠合层的粘结力，且可将底板变得更
薄、减轻自重，但由于垂直预制板件长度方向难以配
筋，故仍按单向板进行设计，垂直于底板板长方向的
收稿日期：20l卜O3 O8
基金项目：国家自然科学基金资助项目(50978090)；湖南省研究生科研创新项目(CX2010B143)；湖南大学研究生创新基
金一湖南大学博士学位论文选题资助计划项目
作者简介：吴方伯(1959一)，男，教授，博士生导师，主要从事组合结构及新型结构体系的开发研究，(E mail)wfbprof@
163．corn 。
学兔兔 www.xuetutu.com
第5期吴方伯，等：预制带肋底板混凝土双向叠合板极限承载力 35
抗裂性不好。为更好的实现双向受力效应，钱永梅
(2002)等L7]将预制构件肋内预留圆孔，以便在浇注
叠合层前穿入钢筋，并通过试验论证了这种叠合板
的双向受力性能，验证了构造措施的有效性及刚度
和极限承载力计算公式的可行性，但并未给出均布
荷载作用下其它常见边界条件叠合板的极限承载力
计算公式。文献E8—1o]提出以预制预应力混凝土矩
形肋底板(以下简称预制底板)为永久性模板，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
预制带肋底板混凝土双向叠合楼板(以下简称双向
叠合板)。
为适应复杂荷载条件及不同的楼盖跨度，该文
首先对预制底板结构体系进行了拓展。针对均布荷
载作用下常见边界条件的双向叠合板，依据塑性绞
线理论，推导了均布荷载作用下常见边界条件双向
叠合板的极限承载力与塑性绞线的形成位置，提出
了双向叠合板正交2个方向单位宽度极限弯矩的简
化计算公式，进行了均布荷载作用下四边简支与四
边固支双向叠合板2个算例的塑性极限分析。
1 预制底板结构体系拓展
预制底板可设计为矩形肋预制底板和T形肋预
制底板。矩形肋预制底板，主要适用跨度为2 400～
6 000 mm，底板厚度一般不小于30 mm，T形肋预
制底板，主要适用跨度为6 000～9 000 mm，底板厚
度一般不小于40 mm。预制底板根据板肋截面形式
及数目主要分为12种类型，如图1所示，但目前采
用较多的还是单矩形肋预制底板l】。 ]。由于采用了
预制底板，双向叠合板在平行板肋方向(强方向)的
刚度得到了明显加强，而在垂直板肋方向(弱方向)
由于存在一系列拼缝，削弱了该方向的刚度，故双向
叠合板正交2个方向的刚度差别较大，呈正交构造
异性板特征[1