预制装配式RC板新型接缝力学性能研究

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预制装配式结构是建筑工业化和现代化的重要组成部分,具有产品质量高、经济效益好和环境污染少的优势。在发达国家中预制砼结构的使用量占建筑行业较大的比例,是我国未来发展的一种必然趋势。目前大多数学者对预制叠合式装配结构进行了研究,只有少数学者研究预制非叠合式装配结构。为丰富预制非叠合式装配结构的研究成果,本文通过静力试验、理论计算和数值仿真模拟相结合的方法,探讨了预制装配式RC板新型接缝力学性能。主要的研究工作如下:本文在已有的研究成果基础上,研究了三种预制非叠合式的RC板新型接缝湿连接形式,并且把三种新型接缝构造形式分别称为接缝构造一、接缝构造二和接缝构造三。以上三种新型接缝构造形式考虑了搭接钢筋配筋量和填缝细石混凝土强度等级及搭接钢筋构造形式三种研究参数,共设计了12块预制装配式RC板,其中6块用于研究其抗弯性能,另6块用于研究其抗剪性能。通过对试件进行静力加载试验,初步探讨了各新型接缝构造形式的力学性能,分析了各试件的挠度、裂缝、钢筋和混凝土应变情况,并且通过采用ANSYS对12块试件进行了数值仿真分析,最后在试验数据分析的基础上,根据各新型接缝构造形式的破坏现象和受力情况进行了抗弯和抗剪极限承载力计算推导。研究成果表明:搭接钢筋配筋量和搭接钢筋构造形式对各受弯试件的极限承载力和延性影响显著,对各受弯试件的开裂荷载影响不大;填缝细石混凝土强度等级和搭接钢筋构造形式对各受剪试件的极限承载力、延性和开裂荷载都有一定的影响。其中,接缝构造一的传力性能最好,但是延性最差,容易发生脆性破坏,通过增大配筋量可以适当改善脆性破坏现象,适用于需要较大承载力的接缝连接处;接缝构造三的传力性能和延性均较差,适用于要求较低的接缝连接处;而接缝构造二不仅具有较好的传力性能,而且具有较好的延性,适用于延性和承载力均较高的接缝连接处。各新型接缝构造形式的试验值、理论值及有限元仿真值吻合较好。
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