论文压型钢板-混凝土组合楼板受力性能，该文是关于混凝土本科论文怎么写跟钢板和型钢板方面自考毕业论文范文.
压型钢板-混凝土组合楼板受力性能的探讨
曾红彬 祝 新 陈 赛 尹 勇
（湖南城市学院 湖南益阳 413000）
摘 要 钢板混凝土组合结构是一种优秀的结构形式,其具有承载力高,制作使用方便等特点.但由于对此结构的深入研究才开始,理论分析不是很完善.理论与试验研究的部分更未能跟上发展需要.文章对桁架梁与压型钢板-混凝土组合楼板共同工作的组合楼盖进行荷载试验与分析.研究该楼盖平面内受力性能,根据试验结果,分析使其结构薄弱的原因,合理优化结构并为该类建筑的推广运用提供科学的理论.
关键词 钢板-混凝土组合板；楼盖的破坏形态；平面内变形特征；分析
中图分类号：TU398.9
文献标识码：C
文章编号：2095-1205(2017)11-17-03
钢板一混凝土组合板是指钢板和混凝土板(或组合板)通过剪力连接件连成整体的构件,主要优势在于钢板可以作为混凝土结构的模板进行安装,并作为结构的永久组成部分和主要受力部件存在.[1]钢板-混凝土组合板可利用非线性有限元提供更佳的理论依据.[2][3]通过试验了解钢板-混凝土组合板的受力性能,[4]提出假设,利用试验所产生的现象,验证假想的成立.[5] 本文正是依托天空城市工程,对钢板-混凝土组合楼板进行更深入的理论和试验研究,具有一定的理论意义和实用价值.
1 工程概况
本项目拟采用工业化、装配式钢结构技术建造220 层的超高层建筑,形成天空城市.该建筑由若干单筒组合而成,1 个典型单筒的结构平面如图1 所示,其周围以3.9 m间距排列的16 根柱及其连系梁形成密柱框筒,楼盖由若干带压型钢板-混凝土组合楼板的双向桁架组成,这种带组合楼板的桁架称为主板,图1 所示单筒中有4 块主板,为了加强楼盖的整体性,将B、C、D轴上同轴两柱间的4 榀短桁架通过有效方式连接起来,形成拼装桁架,4 块主板如此连接后形成拼装楼盖.
2 试验目的
根据设计要旨,为了解该结构在水平荷载作用下的受力特点,拟对这种单筒楼盖缩尺模型进行楼盖平面内拟静力试验,具体试验目的如下：
（1）研究该楼盖平面内受力性能,包括拼装楼盖的破坏形态、平面内变形特征、内力分布规律、位移延性和刚度退化等.
（2）根据试验结果,找出该种类型楼盖的薄弱环节,检验、指导或调整其设计计算方法与构造措施,合理优化结构设计和节点细部构造.通过试验分析,对结构构件及节点的合理性和安全性作出判断,为该类结构的推广应用提供科学依据.
3 试验内容
3.1 预加载阶段
预加载的目的：（1）为使试件的支承约束部位和加载部位工作进入正常状态,需检查其接触是否良好；（2）试验装置可靠性的检查；（3）检查仪器仪表是否工作正常.通过预加载可以及时发现试验的不足之处,以便调整改进.
试验开始前,首先检查测量仪器并记录初始读数.接着进行预加载,然后再卸载到零.在此阶段过程中,测查各级荷载下的测点通道.完成上述的过程,需要保证：（1）所有位移、应变和转角随着荷载的增加呈线性变化；（2）当逐步卸载至空载时,此时读数回到初始读数.
3.2 正式加载阶段
加载流程：预加载20 KN—卸载0 KN—40.19 KN—61.3 KN—80.5 KN—97.5 KN,当加载超过100 KN,楼盖刚度显著退化,荷载难以维持,改用位移控制加载.
3.2 量测内容
⑴ 应变测量；
⑵ 位移测量.
3.3.1 应变测量
试件应变片的布置见图2 .
3.3.2 位移测量
试件的位移测点的布置如图3 .
4 试验结果
4.1 实验现象
（1）从预加载逐渐加载至61.3 kN的过程中,整个结构表现为弹性受力性状.测点7 的水平位移为2.86 mm（1 /1842 ）.
（2）当F等于80.5 kN时,力作用点处,混凝土板开始出现微裂缝,继续加载到100 kN,裂缝宽度增大,其它楼板处相继出现裂缝.
（3）当加载超过100 KN,楼盖刚度显著退化,荷载难以维持,改用位移控制加载；当位移增至14.5 mm（力传感器显示荷载为111.6 kN）,发现靠近加载点处,边梁桁架腹杆屈曲.
（4）当位移增至15.5 mm时（力传感器显示荷载为
127 kN）,突然一声大响, 1 #楼板靠近宽梁和边柱位置裂缝急剧加宽,1 #楼板靠近边柱压型钢板之间的连接松动,整个楼面上翘.
（5）当位移增至25 mm时（力传感器显示荷载为91.8 kN）,发现3#和4#板发生错动；1 #和5 #楼板靠近边柱的边缘混凝土裂缝处开始出现脱落,并同时发现靠近1#和5 #楼板的3 个滑动铰支座上翘,与轴承脱离.试验后,楼板检查发现加载处,7 #楼板与其横向系梁节点连接板相互挤压.
4.1.1 应变测量结果
4.1.2 位移测量结果
5 小结
本文进行了试验研究,运用现有理论分析和总结对拼装楼盖的破坏形态、平面内变形特征、内力分布规律、位移延性和刚度退化等不利影响,对试验现象、数值分析结果、数据分布曲线结果进行了比较,找出该种类型楼盖的薄弱环节,对结构构件及节点的合理性和安全性作出判断,为该类结构的推广应用提供科学依据.
（1）在组合楼板试件破坏前,各组合楼板均有明显的延性阶段,达到屈服荷载后,荷载增长缓慢,但挠度激增,裂缝明显变宽,破坏时位移为15.5 mm给人明显的破坏预兆,说明型钢一混凝土组合楼板具有比较好的延性.
（2）由各点应变一荷载曲线可以看出,在达到屈服荷载以前应变和荷载关系接近直线关系.此后随着裂缝的出现与不断开展,组合板的抗弯刚度下降但应变和荷载关系仍接近直线关系.随着荷载的进一步增加,受拉区外部钢板进入塑性状态,内部钢材还处于弹性状态.由于钢板边缘达到屈服,截面内力发生重分布,截面性区域不断向内发展.受拉区钢板最外边缘屈服之后,受压区高度不断向中和轴推进,同时受压区的混凝土也由外向内开始被压坏,刚度明显下降,楼盖逐渐破坏.
（3）组合楼板在一定静力作用下具有良好的变形能力,证明该类结构构件具备较好的韧性,增加钢板受拉侧的厚度能明显增强组合构件的抗弯承载力.
（4）钢板和混凝土在连接件的作用下能较好的协同工作,组合楼板的受弯承载力也因连接件的存在而提高,但抗剪连接件也因数量的增多将形成剪切连接,其抗弯承载力的影响系数逐渐减小,同时将呈现出饱满的滞回曲线,构件拥有卓越的耗能能力.
6 需要进一步研究的问题
以上楼板连接形式在现行钢构件设计规范中尚未涉及,且受力性能十分复杂,与之相关的试验研究资料很少,加上超高层建筑中起控制作用的荷载通常为水平荷载,因此,为了了解该类楼盖的受力性能,验证设计、加工、安装以及理论计算的误差,需要对该类型的楼盖进行水平受力性能试验研究.
参考文献
[1]马梁.压型钢板—混凝土组合楼板剪切粘结试验研究及性能分析[D].合肥工业大学,2012.
[2]邹友林.钢—压型钢板混凝土组合梁设计理论与方法研究[D].长安大学,2005.
[3]李纬华.压型钢板-混凝土组合楼板有限元分析[D].兰州理工大学,2004.
[4]毛学明.钢—混凝土组合梁界面特性分析与加劲钢板—混凝土组合板荷载分布宽度试验研究[D].西南交通大学,2006.
[5]赵程.型钢—混凝土组合板力学性能的试验研究[D].天津大学,2005.
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参考文献：
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