后张无粘结预应力混凝土梁支双向板开洞实验研究

摘要

随着我国国民经济的不断发展，近些年在我国大中城市，高层建筑越来越多地出现。人们对建筑物使用要求和功能要求的不断提高，各种建筑辅助设施，如水电、消防、空调、办公及工业自动化等系统的日益复杂化、完善化都使得建筑结构发生了巨大的变革。在现代建筑结构中，尤其是综合性、人工智能化要求高的高层建筑结构中，各种设备管道四通八达，使得楼板中开洞的情况增多；由于一些带转换层的高层建筑和板柱结构使得预应力楼板得到了广泛的运用，对于预应力楼板的开洞、尤其是楼、电梯间等位置开较大面积的洞口，都会对预应力混凝土楼板的受力性能产生很大的影响，这就需要人们对预应力混凝土开洞板的受力破坏，尤其是洞口周边的应力集中现象问题进行深入研究，以解决工程设计及施工中需要注意的一些问题。 近年来，后张无粘结预应力混凝土由于其无需预留孔洞及灌浆，施工简便，可缩短工期，造价低等优点，在国内实际工程中得到广泛运用。研究资料表明，国内外关于预应力混凝土开洞平板的研究已有不少，而国内对后张无粘结预应力混凝土梁支双向板开洞问题研究却很少。本人依托广西自然科学基金项目《高层建筑无粘结预应力混凝土异型板开洞板的研究》等项目，综合国内外研究资料，围绕后张无粘结预应力混凝土梁支双向板的开洞问题展开实验研究和理论分析。 首先，本文通过对四块无粘结预应力混凝土梁支双向板进行了实验研究，根据实验结果进行数据分析，对不同开洞位置对开洞板受力性能的影响、洞口周围的应力集中问题、开洞板对应的开裂荷载及极限荷载、开洞板的裂缝及挠度等问题都进行了探讨；其次，在理论计算方面，本文结合规范及前人研究资料，分别按照弹性理论及塑性理论对无粘结预应力混凝土梁支双向板进行了计算分析，得出开裂荷载及极限荷载，并用理论结果与实验结果进行比较，经过分析，得出了一些结论；然后，本文又用ansys有限元程序进行分析，对开洞板的应力集中、开裂及挠度问题进行了有限元模拟，进一步验证了实验和计算结果；最后，本文利用分析的结果，对无粘结预应力混凝土梁支双向板的开洞问题提出了一些设计及施工建议，这些。对后张无粘结预应力混凝土的工程实践具有一定的参考价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1 当代预应力钢筋混凝土结构发展特点

1.1.1现代钢筋混凝土结构的发展及面临的问题

1.1.2 当代预应力钢筋混凝土理论及发展水平

1.2无粘结预应力混凝土含义及应用

1.3预应力楼板技术及楼板开洞问题的研究

1.3.1预应力楼板技术

1.3.2楼板开洞问题研究

1.4本文的研究内容

第2章 预应力混凝土梁支双向板开洞实验研究

2.1实验介绍

2.1.1试件制作

2.1.2材料特性

2.1.3预应力筋张拉及实验加载

2.2实验测点布置图

2.3实验结果分析

2.3.1应力分析

2.3.2开裂荷载分析

2.3.3极限荷载分析

2.3.4板底非预应力纵筋分析

2.3.5加强筋分析

2.3.6预应力筋分析

2.3.7挠度分析

2.3.8裂缝分析

2.4本章小结

第3章 预应力混凝土梁支双向板理论研究

3.1计算双向板弹性理论与塑性理论方法之选用

3.2弹性理论对预应力混凝土梁支双向板的计算

3.3塑性理论对预应力混凝土梁支双向板的计算

3.3.1塑性理论概述

3.3.2塑性铰线法计算过程简介

3.3.3本文塑性铰线法计算过程

3.4实验结果与理论计算结果的比较及分析

3.5本章小结

第4章 预应力混凝土梁支双向板有限元分析

4.1有限元法的分析过程

4.1.1有限元法分析的基本思路

4.1.2有限元法分析的步骤

4.2 Ansys10.0有限元软件分析方法介绍

4.2.1 ansys10.0软件介绍

4.2.2 ansys10.0软件对于钢筋混凝土问题的分析

4.3本文ansys10.0有限元软件问题分析过程简介

4.3.1建模、网格划分

4.3.2加载并求解

4.4有限元计算结果分析

4.4.1 板内第一主应力分析

4.4.2 裂缝分布分析

4.4.3 钢筋平均等效应力分析

4.4.4 积分点开裂状态分析

4.5本章小结

第5章 研究结论

5.1开裂荷载、极限荷载的计算

5.2洞边应力集中问题分析

5.3挠度及裂缝分析

5.4对梁支双向板的边界条件讨论

5.5关于非预应力钢筋的讨论

5.6关于无粘结预应力筋的讨论

5.7关于无粘结预应力混凝土梁支双向板开洞问题的设计建议

致谢

参考文献

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