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火灾后叠合箱受力性能试验研究与分析
来源:www.roomsid.com | 发布时间:2016-12-15 21:41:11 | 浏览次数:

    由薄壁钢桁架和轻骨料混凝土构成的新型叠合箱具有轻质、高强和施工便捷等优点,可广泛用于住宅钢结构楼盖及各种施工平台等,因此对该叠合箱的受力性能及火灾行为的研究具有重要的理论意义和工程应用价值。对受火后的5块叠合箱试件开展了火灾后受力性能试验研究与分析。结果表明,当叠合箱遭受600℃的烃类现行国家标准GB/T16727—2007《叠合箱用预应力混凝土底板》与国家建筑标准设计图集06SG439《预应力混凝土叠合箱》规定叠合箱的预制部分为实心平板,由于其厚度一般不小于50mm,导致垂直预制预应力实心平板长度方向的叠合箱有效厚度过小,不宜双向配筋,故主要按单向板进行设计,降低了其经济效果,且06SG439不适用于有振动的楼板,势必制约这种楼盖在地下室停车库、大型剧院、工业厂房等结构中的应用。高层建筑结构计算时,假定楼板面内刚度无限大,保证结构的空间整体性能和水平力的有效传递,故要求楼盖具有较大的面内刚度。随着我国建筑产业化的发展,叠合箱作为一种新型构件被广泛应用于实际工程中,叠合箱包含预制部分和现浇部分,附加钢筋布置于预制部分的上层,板面拼缝的两侧。叠合箱具有施工便捷、节约材料、减少污染等优点。目前在多、高层建筑中普遍采用的楼板主要为压型钢板-混凝土组合楼板和钢筋桁架砼组合楼板,国内外许多文献对其受力性能、抗火性能及其设计方法等均已进行了较为系统的研究。其中前者的相关技术更加成熟、应用也更为广泛。但从发展建筑装配化技术和降低结构自重的角度而言,这些楼板均有着明显的不足。主要体现在:(1)楼板施工需要现场浇注、现场湿作业量较大、不利于实现建筑装配化;(2)楼板自身重量较大、对结构自身总重的影响比较明显、不利于结构抗震及降低基础造价等。因此,近年来轻质装配式组合楼板的研究日益受到人们的关注。首先从减轻楼板自重的角度,出现了用轻骨料混凝土代替以石子为粗骨料的普通混凝土所形成的压型钢板—轻骨料混凝土组合楼板。则通过试验研究了该类组合楼板的火灾响应及火灾后承载力。对一种轻钢桁架-压型钢板轻质砼组合楼盖的受力性能进行了试验研究,着重讨论了种种部件的共同作用,这些研究均未涉及楼板的预制装配化。研究了一种叠合箱的上部叠合层与预制板之间所存在的咬合效应,以寻求叠合层与预制板......(目前,对叠合箱的研究已经日趋成熟,在此基础上提出了含有附加钢筋带拼缝的叠合箱更有利于增加叠合箱拼缝处的受力性能,进一步推动了建筑产业化的进程,具有十分重要的意义。现阶段,国内学者对叠合箱做了大量的研究与探索:通过对4块混凝土叠合箱试验分析,初步讨论附加钢筋对叠合箱承载力的影响,并运用理论公式计算了试验构件的挠度;认为提高附加钢筋搭接长度可以适当的提高叠合箱的整体性;运用ABAQUS分析软件对带有拼缝叠合箱做有限元非线性模拟分析;对带肋叠合箱的研究,提出了一种实用弹性计算方法,简化了带肋叠合箱的弹性设计;通过对比高强混凝土叠合箱和普通混凝土叠合箱试验研究,讨论了不同强度等级混凝土、不同截面形式对叠合箱抗剪性能的影响。为了进一步研究附加钢筋对叠合箱拼缝的受力特性,组含有不同长度附加钢而传统叠合楼盖由于叠面抗剪能力薄弱,为此JGJ3—2010《高层建筑混凝土结构技术规程》中严格规定了叠合楼盖在高层建筑中应用时应满足的构造要求,缩小了其应用空间。针对上述问题,作者所在课题组通过将预制实心平板改进为带矩形板肋或T形板肋的底板,提出了预制带肋底板混凝土叠合楼板,即以预制预应力带肋底板为永久模板,通过在板肋预留孔洞中布设横向穿孔钢筋以及在底板拼缝处布置抗裂钢筋,再浇筑混凝土叠合层形成双向配筋混凝土叠合楼为研究板肋形式对预制带肋底板混凝土叠合箱受弯性能的影响,设计并制作2种不同板肋构造形式的预制带肋底板,即矩形肋底板与T形肋底板。对1块矩形肋底板叠合箱、块T形肋底板叠合箱以及块整浇板进行受弯性能静载对比试验,得到了其破坏形态、荷载-跨中预应力筋应变曲线、荷载-跨中板顶面混凝土压应变曲线通过理论分析与试验研究,依据混凝土结构试验方法标准中有关规定,对比了2种不同长度的附加钢筋在荷载作用下的受力特性,分别对应于附加钢筋有无伸出叠合箱拼缝两侧的格构钢筋,观察叠合箱试件从加载、出现裂缝到破坏的全过程,分析了试件在不同荷载作用下的受力状态。试验结果表明,附加钢筋较长的一组试验。


 
 
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