开孔薄壁钢梁-轻骨料混凝土组合楼板的受力性能研究

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开孔薄壁钢梁-轻骨料混凝土组合楼板是一种新型的组合楼板,它具有自重轻、承载力高、施工方便、湿作业量小等特点,而且利用轻骨料来代替天然骨料(石子)所配置混凝土还具有良好的保温隔热性能和耐火性能。但是,由于该组合楼板的下部承载构件为开孔薄壁钢梁,其在受火条件下强度会迅速降低,从而可能引起组合楼板的严重破坏。因此,研究开孔薄壁钢梁-轻骨料混凝土组合楼板的抗火性能具有重要的理论意义和工程应用价值。  国内外学者对压型钢板-混凝土组合楼板的常温与火灾下的受力性能的试验与理论研究较多,且取得了一系列成果。但对于该种新型组合楼板的研究还少之甚少。为此,本文采用了试验研究与有限元分析相结合的方法,通过对8块开孔薄壁钢梁-轻骨料混凝土组合楼板的火灾响应及火灾后受力性能试验,研究了薄壁钢梁的截面形式(钢梁腹板开孔大小、个数及分布)、抗剪键形式与数量及预制板类型等因素对组合楼板火灾响应与火灾后受力性能的影响。  研究结果表明,薄壁钢梁截面特征(包括腹板开孔的大小、个数及分布等因素的变化)对火灾下组合楼板的位移响应没有明显影响,但对火灾后组合楼板的受力性能影响较大;抗剪键的连接程度能明显影响组合楼板火灾响应及火灾后的受力性能;轻骨料混凝土预制板的表面压痕对组合楼板弹性阶段的受力性能不产生明显影响;预制板之间通过连接件拉结,可提高混凝土板的整体性、大大减少混凝土板表面裂纹的产生。
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