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新型混凝土叠合板力学性能研究与优化

马雨

新型混凝土叠合板力学性能研究与优化

马雨1
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作者信息

  • 1. 天津城建大学
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摘要

新型混凝土叠合板是在普通预制底板基础上创新发明的一种新型叠合板。新型混凝土叠合板由混凝土预制底板、预制混凝土块、螺栓、钢管与螺母等构成。混凝土预制底板通过螺栓与预制混凝土块、钢管连接在一起。新型混凝土叠合楼板为钢筋、设备管线铺设提供较大的空间,极大的方便了钢筋与设备管线的铺设;在施工阶段,由于钢管的作用,使混凝土预制板的刚度大大增加,可减少楼板支撑数量。总之,新型混凝土叠合板结构形式简单,便于生产;便捷施工,较少的楼板支撑;经济美观,钢管与螺栓可重复使用。本文对新型混凝土叠合楼板进行了试验与有限元分析,主要包括以下几个方面: (1)本文对新型混凝土预制底板、钢筋桁架混凝土预制底板施工阶段的力学性能进行了试验研究,发现两块试件在施工荷载下,钢筋桁架混凝土预制底板开裂荷载是钢新型混凝土预制底板的0.67倍,钢筋桁架混凝土预制底板跨中挠度是新型混凝土预制底板的1.66倍,表明新型混凝土预制底板的钢管可以明显减小预制底板在施工阶段跨中挠度,提高了预制底板的抗裂性与短期刚度。 (2)钢筋桁架混凝土预制底板作为新型混凝土预制底板的基础板,利用ANSYS有限元软件改变钢筋桁架混凝土预制底板各种参数,确定了各参数对其力学性能的影响;分析表明:上弦杆钢筋直径对预制底板短期刚度影响最大,下弦与纵向受力钢筋次之,腹杆钢筋直径对预制底板刚度影响很小。通过ANSYS有限元软件改变新型混凝土叠合板预制底板各参数,确定各参数对其受力性能影响;分析表明:钢管高度、钢管壁厚、螺栓预紧力对其短期刚度有一定影响,对挠度影响在10%以内,增加预制混凝土块数量对其短期刚度有较大影响,挠度影响在16%左右。 (3)利用ANSYS有限元软件对新型混凝土预制底板进行优化设计,在施工阶段,新型混凝土预制底板跨中挠度小于规范限值,而且有很大的富余量,满足承载力要求。

关键词

混凝土预制底板/新型混凝土叠合板/施工阶段/力学性能

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授予学位

硕士

学科专业

结构工程

导师

杨新磊

学位年度

2021

学位授予单位

天津城建大学

语种

中文

中图分类号

TU
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