纤维增强水泥基复合材料叠合板是一种新型的叠合结构,底板采用混掺聚丙烯-钢纤维HPCC(High Performance Cement-based Composites,简称HPCC)预制,上层板采用普通混凝土浇筑。这种叠合结构具有减轻结构自重、提高结构抵抗使用荷载的有效性;增大楼板结构的跨越能力,扩大房屋建筑的使用空间;由于HPCC断裂韧性大,抗渗性能好,提高叠合板的耐久性能和抗冲击能力,而且楼板拼缝处连接可靠;耐腐蚀性能好,延长叠合板的使用寿命,降低维护成本等优点。为了研究钢纤维与聚丙烯纤维混掺之后,对HPCC力学性能的影响。在确定了单掺聚丙烯纤维最佳体积掺量0.15%的基础上,探究了混掺不同体积掺量的钢纤维对HPCC抗压、劈拉力学性能的影响,揭示了混掺纤维体积掺量变化对HPCC抗压、抗拉强度影响的一般规律。试验结果表明,最佳混掺纤维体积掺量为聚丙烯纤维0.15%、钢纤维1.75%;聚丙烯-钢混掺纤维HPCC较单掺聚丙烯纤维HPCC抗压强度、劈拉强度均有明显提高,与单掺聚丙烯纤维HPCC相比,7d抗压强度最大提高18.61%,劈拉强度最大提高128.81%;28d抗压强度最大提高28.92%,劈拉强度最大提高97.81%。通过破坏形态分析,混掺纤维可以明显改善HPCC的脆性,并使其破坏形式呈现出塑性破坏特征。为了分析叠合板叠合面的抗剪承载力并揭示其剪切滑移受力机理,采用正交试验的方法研究叠合面的最优构造形式,选取叠合面植筋率、凸肋高度、凸肋宽度为影响因素,采用四因素、三水平的正交表,制作双面叠合试件进行叠合面抗剪性能的正交试验研究,通过回归分析,建立叠合面的抗剪承载力的计算公式。同时绘制了不同叠合试件的荷载-滑移曲线,分析叠合面剪切滑移受力特性,并用ANSYS对双面叠合试件进行有限元模拟。试验结果表明:影响叠合面抗剪承载力的主要因素是凸肋宽度,其次是凸肋高度、植筋率,最优组合为植筋率为0.32%、凸肋高度为15mm、凸肋宽度为40mm。将回归分析得到的抗剪承载力计算公式的计算结果与试验结果对比,发现两者结果偏差较小。通过荷载-滑移曲线分析,叠合面植筋率越高反而对叠合面抗剪不利,在最优组合下,叠合面的抗剪承载力和滑移特性均较好,具有明显的塑性破坏特征。ANSYS模拟得出的最优组合的荷载-滑移曲线与试验得出的曲线吻合较好。该研究结果为叠合板叠合面抗剪构造的优化设计提供了一定的参考。为了研究装配式HPCC带拼缝单向叠合楼板在静力荷载作用下的受力性能及破坏机理,制作了无筋HPCC拼缝带肋叠合楼板试件,对HPCC拼缝叠合楼板进行了静力加载试验的方法,并对楼板的裂缝发展情况、跨中挠度、混凝土应变以及受力性能进行研究,通过ANSYS软件进行模拟,与试验结果进行对比,揭示了单向叠合板破坏的一般规律。试验结果测得叠合板的开裂荷载与极限荷载分别为40k N和49.95k N,跨中最大挠度为15.79mm,满足设计荷载15k N、施工荷载25k N及跨中最大挠度要求。试验结果表明:HPCC底板采用密拼缝的构造形式拼接合理,拼缝处未发生剪切破坏;HPCC抗剪肋构造合理,叠合面未发生剪切破坏;预制HPCC带肋底板与上层现浇混凝土板黏结可靠,整体受力性能较好,破坏形式为叠合板跨中处的受弯破坏,破坏过程具有明显的塑性破坏特征;ANSYS模拟出的叠合板跨中荷载-挠度曲线与荷载-应变曲线与试验测得的结果吻合较好。该研究结果为聚丙烯-钢纤维HPCC这种抗拉强度高的材料运用于叠合板的优化设计提供了一定的参考。