裝配式混凝土粘結(jié)面與疊合梁的受力性能試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著“綠色建筑”理念的提出，建筑工業(yè)化的進(jìn)程在當(dāng)今建筑行業(yè)已進(jìn)入快速發(fā)展的時(shí)代。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化的主要建筑結(jié)構(gòu)形式之一。在各類裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中，裝配式混凝土疊合構(gòu)件是由預(yù)制部分和后澆部分組合而成的構(gòu)件，其成型過程是在預(yù)制部分混凝土上澆筑一層后澆混凝土。裝配式混凝土疊合構(gòu)件預(yù)制部分和后澆部分能否共同工作主要取決于粘結(jié)面的粘結(jié)力學(xué)性能。在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中，疊合梁都是樓蓋中主要的水平構(gòu)件，疊合梁的受力性能對(duì)樓蓋結(jié)構(gòu)整體性能

2、甚為重要。依據(jù)中國相關(guān)規(guī)范規(guī)定，疊合梁預(yù)制部分在制作時(shí)應(yīng)伸出封閉箍筋，這給后澆混凝土中的縱向鋼筋的安裝帶來諸多不便。因此，欲推廣裝配式混凝土結(jié)構(gòu)，就必須對(duì)裝配式混凝土粘結(jié)面的粘結(jié)力學(xué)性能和配置組合封閉式箍筋疊合梁的受力性能開展深入研究。
　　本文首先開展了預(yù)制與后澆混凝土粘結(jié)后試件在靜態(tài)荷載和動(dòng)態(tài)沖擊荷載作用下力學(xué)性能的研究。然后參考國內(nèi)外有關(guān)規(guī)定和資料，提出新的組合封閉箍筋形式，并通過試驗(yàn)對(duì)配置組合封閉箍筋的混凝土疊合梁在單調(diào)靜

3、力荷載作用下的受彎性能進(jìn)行研究。采用有限元軟件ABAQUS進(jìn)行仿真模擬計(jì)算，并得到試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證。通過理論、試驗(yàn)和數(shù)值分析相結(jié)合的方法對(duì)裝配式混凝土粘結(jié)面和疊合梁的受力性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。主要研究工作及成果如下:
　　(1)對(duì)預(yù)制混凝土與后澆混凝土粘結(jié)后劈裂抗拉性能和抗折性能進(jìn)行試驗(yàn)研究，結(jié)合方差分析，研究了粘結(jié)澆筑方式、粘結(jié)面粗糙度、后澆混凝土強(qiáng)度等級(jí)、溫度和冷卻方式等因素對(duì)裝配式混凝土粘結(jié)面在靜態(tài)荷載作用下粘結(jié)力學(xué)性能的影響。

4、
　　(2)利用Φ74mm變截面鋼質(zhì)SHPB裝置對(duì)預(yù)制混凝土與后澆混凝土粘結(jié)后試件進(jìn)行動(dòng)態(tài)沖擊劈裂抗拉試驗(yàn)，研究了不同粘結(jié)面粗糙度類型（A型、B和C型）和不同應(yīng)變率(28s-1、46s-1和69s-1)對(duì)其動(dòng)態(tài)劈裂抗拉力學(xué)性能的影響及變化規(guī)律，為推廣裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用提供試驗(yàn)依據(jù)。
　　(3)通過配置組合封閉式箍筋的新型裝配式疊合梁與配置傳統(tǒng)封閉式箍筋普通疊合梁及整澆梁受彎性能試驗(yàn)，詳細(xì)的描述了在彎矩荷載作用下各試件梁試

5、驗(yàn)現(xiàn)象、裂縫開展情況、破壞形態(tài)，得出關(guān)鍵位置處混凝土和鋼筋的荷載—應(yīng)變曲線。各試件梁破壞形態(tài)均為適筋破壞，都可分為彈性階段、屈服階段、破壞階段三個(gè)階段。四根試件梁在每個(gè)階段的試驗(yàn)過程和現(xiàn)象相似性程度較高。
　　(4)基于試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)比分析了配置箍筋帽為雙鉤型和J型組合封閉箍筋的疊合梁與配置傳統(tǒng)封閉式箍筋疊合梁及整澆梁的承載能力、位移延性、鋼筋應(yīng)變、裂縫、抗彎剛度等，并對(duì)配置箍筋帽為雙鉤型和J型組合封閉箍筋的疊合梁提出設(shè)計(jì)建議與構(gòu)造