新型装配式空心井字楼盖拼缝试验研究

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新型装配式空心井字楼盖是适应大开间房屋的楼盖体系。作为装配式楼盖中的一种,同样具有预制化程度高、现场湿作业少、施工快、工期短和经济环保等优点。楼盖内置轻质发泡混凝土块代替靠近中和轴的混凝土,使楼盖还有保温隔热、自重轻、跨度大等其他装配式楼盖不具备的好处。但新型楼盖存在拼缝,作为体系的薄弱环节,它会一定程度的削弱楼盖的受力性能,如承载力、刚度及动力特性等,所以新型楼盖拼缝的试验研究和理论分析对该新型楼盖在实际工程中的应用具有重要的意义。本文进行了新型装配式空心井字楼盖拼缝的静载试验,对含有不同拼缝构造的楼盖模型进行竖向静力加载,得到模型的挠曲变形、刚度变化、承载力及楼盖内各组成部分的应力应变情况,由试验结果分析,所有模型在受弯破坏下的受力性能因拼缝构造的不同而产生差异,其中拼缝设置在非跨中位置的楼盖的承载力、开裂荷载和刚度等受力性能更接近整体浇筑的楼盖,而拼缝设置在跨中的楼盖受力性能均产生较大削弱。另外,增大拼缝处新旧混凝土粘结面的粗糙度和拼缝宽度对新型楼盖的受力性能也有一定程度的提高。由此说明拼缝的位置对楼盖的受力性能影响是主要的,应将拼缝设置在楼盖受力小的位置来减小它对楼盖的不利影响。采用有限元分析软件ABAQUS模拟新型楼盖的试验情况。从结果来看,模拟和试验整体吻合度较高,弹性阶段二者基本重合,弹塑性阶段出现偏差,但总体的发展趋势相同,所以采用文中的有限元分析方法是合理、可靠的。结合试验与有限元分析结果,针对新型装配式井字楼盖分别从拼缝宽度和新旧混凝土粘结度及合理安排拼缝的数量和位置等方面给出拼缝的设计建议,从而为新型装配式空心井字楼盖在实际工程中的应用做理论指导。该新型楼盖的内力分析方法可采用等效实心板原则,即按竖向抗弯刚度将新型楼盖等效成实心板,并采用与普通实心板相同的内力分析方法。对本文研究的十米左右跨度的新型楼盖提出了一种新的拼缝设置方法——反对称分缝法,综合给出的拼缝设计建议和前述的有限元分析方法,对采用这种拼缝设置方法的新型楼盖作模拟分析。结果得到,相比原先的三分点分缝法,前者的整体受力性能更接近整体浇筑的楼盖,即反对称分缝法更满足新型楼盖应用在实际工程中的需要。
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