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压型钢板与混凝土组合楼板是一种承载力高、经济效益显著的楼层构件。采用压型钢板与混凝土组合板可以节省浇注混凝土的模板,也可以为管道穿越提供空间而不需损坏结构及使用空间,并且具有美观的特点。预应力FRP(纤维增强复合材料)布可以有效地发挥FRP高强的特点,抑制裂缝和变形的发展,改善构件在正常使用阶段的受力性能等。目前国内外对压型钢板与混凝土组合楼板的研究己日趋成熟,但是对预应力FRP布加固技术的研究尚处于起步阶段,特别是利用预应力FRP布来加强压型钢板与混凝土组合楼板的性能研究尚未见到相关报道,本文对这种新型结构进行了较全面的理论分析,完成的主要工作和取得的成果包括:
(1)预应力FRP布简支组合楼板弹性分析,提出了二种预应力的施加方法,对预应力FRP布组合楼板的张拉阶段、放张阶段和消压阶段进行了弹性受力分析。按照组合楼板在截面中位置的不同分别建立了预应力FRP布组合楼板的抗裂承载力和弹性抗弯承载力计算公式,分析出预应力FRP布组合楼板的各种破坏模式,并根据不同的破坏模式,建立了预应力FRP组合楼板的极限抗弯承载力计算公式。
(2)建立了预应力FRP布组合楼板交接面滑移计算公式、轴压力计算公式及考虑滑移效应影响的变形计算公式,算例分析了荷载、滑移刚度、及预应力增量等因素的影响。
(3)预应力FRP布连续组合楼板弹性分析,其中包括弹性受力分析、抗裂承载力计算以及弹性抗弯承载力计算。