钢筋桁架混凝土叠合板作为一种新型合理的楼板形式,在国外工程中已广泛采用,其是利用混凝土楼板的上下层纵向钢筋,与弯折成形的钢筋焊接,组成能够承受荷载的桁架,结合预制混凝土叠合板,组成一个在施工阶段无需模板的能够承受湿混凝土及施工荷载的结构体系。在使用阶段,钢筋桁架成为混凝土楼板的配筋,能够承受使用荷载。与传统的叠合板一样,钢筋桁架混凝土叠合板既具有预制板的施工快速的优势,又具有现浇板整体刚度大,抗震性能好的优点,但与传统的混凝土叠合板相比,其又具有自身的特点及优势。关于钢筋桁架混凝土叠合板在各受力阶段力学性能,国内尚无相关的研究。 本文首先通过四块钢桁架混凝土叠合板、两块钢桁架混凝土整浇板在施工、养护、使用阶段受弯力学性能的试验,得到在不同阶段各板型的试验数据,并对比钢桁架混凝土叠合板与现浇板在力学性能上的差异,对自承式单跨简支单向钢桁架叠合板在施工阶段与使用阶段的受力性能以及极限承载能力进行了试验研究。 之后,分析本课题研究钢筋桁架混凝土叠合板预制构件与一般受弯构件区别,结合试验数据,基于双线性理想化模型,从钢筋和混凝土的本构关系出发,在平截面假定的基础前提下,从混凝土力学的角度建立刚度方程,考虑纵向钢筋、混凝土预制层对预制构件截面刚度贡献,考虑裂缝出现的影响,通过一定的理论推倒及简化假定,提出预制构件短期刚度的计算公式,并与试验值及有限元结果进行了对比。根据叠合板预制构件施工阶段变形控制的要求,结合试验数据及有限元分析结果,利用ANSYS有限元软件,提出了施工阶段设置临时支撑的方案。 在现有叠合构件研究成果的基础上,进行使用阶段刚度、极限承载能力及叠合面抗剪性能等方面的研究,探讨了钢筋桁架混凝土叠合板在正常使用阶段刚度、极限承载力的计算方法。最后综合本文研究内容,提出钢桁架混凝土叠合板在各阶段的设计及施工建议。