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传统PK板预留的大量孔洞模具制作复杂、耗损大、支设和拆除耗时长,因此成本相对较高、生产效率较低。传统PK板在试验过程中曾出现肋与底板剥离甚至断开的现象,存在安全隐患。为此,本文针对传统PK板进行改进,即PCSTRT(Prestressed Precast Concrete Slab with T Ribs and Tripods)板,包括:(1)预制预应力混凝土底板;(2)带三角形钢筋支架的混凝土肋。在底板和T型肋之间设置三角形钢筋支架锚固,利用钢筋与混凝土之间的粘结力、新旧混凝土粗糙结合面的粘结力,防止剥离破坏;在预应力钢丝上部增设横向分布钢筋,减少现场钢筋的绑扎与安装;改进的PCSTRT板可直接按单向受力板进行计算,计算模型简单可靠;PCSTRT制作工艺简单、人工少、生产效率高、且能避免T型肋与预制底板发生剥离破坏。本文采用试验研究、理论分析和有限元模拟的方法,对PCSTRT板进行抗弯性能研究。采用沙袋模拟均布荷载,主要研究PCSTRT板在抗弯试验过程中的裂缝分布情况、挠度、开裂荷载、极限承载力和破坏模态。本文主要试验研究钢筋支架间距、腹板高度和翼缘厚度对PCSTRT板抗弯性能的影响。比较试验研究、理论分析和有限元模拟结果,得到结论:(1)破坏现象为跨中挠度超过板净跨的1/50和受拉主筋处的裂缝宽度超过1.5mm,PCSTRT板最终的破坏模态为底板混凝土断裂、翼缘上部混凝土压碎。(2)增加腹板高度和翼缘厚度对PCSTRT板的抗弯承载力有显著影响。钢筋支架的作用主要是增加新老混凝土的结合作用、使新老混凝土协同受力,提高钢筋与混凝土的粘结能力,在PCSTRT板受弯时不产生T型肋与预制底板的剥离破坏。钢筋支架的间距为200mm较为合理。(3)按照《混凝土结构设计规范》(50010-2010)的公式得到PCSTRT板的开裂荷载计算值与试验值最大误差为10.08%,挠度的最大误差为8.52%,计算结果比较准确。(4)ABAQUS对PCSTRT板的有限元模拟结果显示跨中挠度最大,均匀向两端支座递减,符合试验现象。在开裂荷载作用下挠度的模拟值与试验值最大误差为12.33%,吻合良好。由于ABAQUS本身对混凝土结构有限元分析的缺陷性,PCSTRT板开裂之后的荷载-挠度曲线不再具有参考价值。