【摘 要】
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预制装配部分外包组合梁(Prefabricated Partially Encased Composite,简称PPEC梁)是指在工厂浇筑梁腹混凝土和预制板,运至施工现场拼装后浇筑接缝处及面层即可完成施工。作为一种新型性能优良的组合结构,将装配式混凝土结构和型钢混凝土结构的特点相结合,达到优势互补;但目前关于PPEC梁的研究都是基于现行规范材料限值;随着高强钢和高强混凝土的不断发展,并表现出优良的
【基金项目】
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国家自然科学基金(51978565);
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预制装配部分外包组合梁(Prefabricated Partially Encased Composite,简称PPEC梁)是指在工厂浇筑梁腹混凝土和预制板,运至施工现场拼装后浇筑接缝处及面层即可完成施工。作为一种新型性能优良的组合结构,将装配式混凝土结构和型钢混凝土结构的特点相结合,达到优势互补;但目前关于PPEC梁的研究都是基于现行规范材料限值;随着高强钢和高强混凝土的不断发展,并表现出优良的受力性能,将两者结合,通过合理化设计,可以达到受力性能好,降低造价等特点,具有良好的应用前景。本文设计了7根预制装配部分外包组合梁,其中型钢选用Q690高强钢板焊接而成,腹部浇筑超高性能混凝土(UHPC),并完成在单调集中荷载作用下的受力性能试验研究。通过试验研究和理论分析,对PPEC梁受力性能进行深入研究。主要工作如下:(1)本试验通过研究不同型钢翼缘厚度(6mm、10mm、14mm)、箍筋布置形式(拉杆连接闭合箍筋、矩形箍筋、C形箍筋)、翼缘板布置形式(角钢连接全预制板、钢筋桁架叠合板)、翼缘板混凝土强度等级(C40、C120)等参数下PPEC梁的受力性能,对比分析了PPEC梁的破坏形态、抗裂性能、抗弯刚度、承载力等。试验结果表明,增加翼缘厚度可显著提高PPEC梁的抗弯承载力;刚度受箍筋形式、翼缘板形式、翼缘板混凝土强度影响较小;(2)基于试验研究建立PPEC梁开裂荷载计算方法;推导裂缝宽度计算公式、抗弯刚度计算公式、受弯承载力公式、纵向剪切承载力公式,计算结果与试验结果吻合较好。上述研究表明本文提出的预制装配部分外包组合梁兼具装配式结构、型钢混凝土结构的诸多优点,降低施工难度,减少现场湿作业量,节能环保;同时具有良好的受力性能,耐腐蚀性、耐火性等也有进一步提升。
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