预制装配式混凝土盖梁静载下的性能研究

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本文对新型的预制盖梁进行了研究,论述其构造和原理,对预制盖梁壳内浇筑混凝土交界面采用插筋和混凝土抗剪键的不同构造措施的盖梁试件进行静载试验,在此基础上采用有限元分析软件对预制盖梁进行数值仿真分析。主要研究内容与成果如下:(1)对预制拼装技术的分类、应用和研究现状以及盖梁装配化进行了较为全面的总结。为研究预制和现浇两种不同连接方式力学性能的差异,设计并制作了两组试件,并在预制试件上设计了混凝土抗剪键与插筋两种不同连接方式,进行静载试验研究,得出墩柱与盖梁采用牛腿方式可以加强节点连接性能;现浇盖梁整体性好,抗弯性能最优,装配式盖梁新旧混凝土交界面采用插筋或混凝土抗剪键综合性能相近。(2)基于有限元分析软件对试验模型进行了数值分析,在验证分析模型正确的基础上,对盖梁的不同参数进行分析得出:1)本文结合试验加载工况开展了正常使用极限状态下受力分析,得出了预制盖梁和现浇盖梁各项位移指标均满足正常使用极限状态要求。预制盖梁采用预制外壳内部浇筑混凝土,交界面采用插筋或混凝土抗剪键方式加强连接,以及采用牛腿方式来加强预制盖梁与墩柱节点连接的方案可行。2)本文对预制盖梁和现浇盖梁开展了承载能力极限状态下受力研究,进行了横向低周往复位移的拟静力分析。二者主要集中在墩柱底部发生破坏,表现为混凝土开裂和纵筋屈服,而预制盖梁和现浇盖梁均未出现钢筋屈服和混凝土开裂。装配式盖梁比现浇盖梁峰值承载力提高1.49%,位移延性系数降低0.28%,可认为装配式等同现浇。3)本文对预制盖梁外壳与后浇筑混凝土交界面采用相同面积下不同直径的插筋进行参数分析。在竖向低周往复的位移中,预制盖梁的承载力随着插筋的直径减小而增大,小直径的插筋具有更好的延性,预制盖梁抗弯能力增强。
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