论文部分内容阅读
本课题的研究对象是一种带肋钢筋混凝土叠合板,通过课题组前期的试验研究,发现该板型具有良好的受力性能。但试验仅对单跨度的单肋钢筋混凝土叠合板进行了研究,本文在课题组试验研究的基础上,利用ABAQUS有限元软件,分析了肋高、肋宽以及底板厚度等参数变化对带肋钢筋混凝土叠合板施工阶段和正常使用阶段的受力性能影响,并对不同跨度的单肋、双肋及全混凝土肋叠合板进行优化设计,具体工作以及结论如下:(1)运用ABAQUS有限元软件对本课题组已做的带肋钢筋桁架混凝土叠合板试验进行模拟,验证了所建模型的正确性。(2)利用有限元软件对冷轧钢筋桁架叠合板和单肋钢筋混凝土叠合板进行施工阶段的全过程模拟,结果表明,单肋钢筋混凝土叠合板中混凝土肋的存在可以有效的提高底板的刚度,提高底板的开裂荷载,进而降低挠度极值。(3)改变预制底板混凝土肋的肋高、肋宽进行对比分析研究,计算结果表明,施工阶段肋高变化对预制底板的受力性能影响较大,肋宽变化对其影响较小,本文建议肋宽尽量取在底板宽度的1/4以内。(4)对不同厚度的单肋钢筋混凝土底板进行有限元分析,结果表明,施工阶段底板板厚的变化对单肋底板的受力性能影响较大,板厚越小,底板的开裂荷载越低,挠度越大,板厚每降低5mm,挠度增加15%左右。(5)通过改变底板混凝土肋的肋高、肋宽,研究正常使用阶段底板板肋尺寸的变化对叠合板受力性能的影响,结果表明,底板板肋尺寸的变化对叠合板的挠度影响不大,在5%以内;但底板肋高或肋宽的增加对叠合板的开裂荷载有所提升。(6)在正常使用阶段,单肋钢筋混凝土叠合板底板厚度的变化对叠合板受力性能的影响明显,底板越薄,开裂荷载越小,同一荷载下挠度越大。板底厚度每降低5mm,叠合板的承载力降低8%左右。单肋叠合板厚度降低到115mm(底板厚度降低到45mm),承载力和刚度依然满足规范要求。(7)对双肋钢筋桁架混凝土底板的施工阶段全过程进行有限元模拟,分析结果表明,双肋钢筋桁架底板混凝土肋的间距取板宽的1/2左右为宜。通过大量的有限元模拟计算,在刚度和承载力满足规范要求的前提下,考虑经济性和构造要求,对不同跨度带肋钢筋混凝土叠合板进行了优化设计,最后参考《桁架钢筋混凝土叠合板》15G366-1国家建筑标准设计图集,给出了不同跨度带肋钢筋混凝土叠合板底板模板及配筋图,为带肋钢筋混凝土叠合板的进一步研究和推广使用提供一定的依据。