【摘要】：與整體現(xiàn)澆的混凝土構(gòu)件相比,疊合構(gòu)件極易在疊合面部位形成薄弱面,疊合面粗糙處理到位時,其力學性能可近似于整體現(xiàn)澆,處理得不好,則等同于冷縫。此外,在疊合構(gòu)件施工過程中,疊合面存在可能出現(xiàn)的浮漿、油污、渣土、積水等缺陷,這些因素均可對疊合面粘結(jié)性能產(chǎn)生一定的影響,進而影響到疊合構(gòu)件甚至結(jié)構(gòu)的可靠性。本文以目前工程中普遍使用的桁架鋼筋混凝土疊合板為研究對象,重點就混凝土疊合面物理力學性能及疊合面質(zhì)量缺陷對疊合板受力性能的影響進行試驗研究。本文完成的主要內(nèi)容及成果如下:1、通過文獻調(diào)研總結(jié)了目前常用的幾種混凝土粗糙度檢測方法及可借鑒的粗糙度表征參數(shù),指出了現(xiàn)有檢測方法的局限性,并將三維激光掃描技術應用于混凝土疊合面質(zhì)量評價領域。針對4種粗糙面處理方式,共計8個試件,通過激光掃描法得到其點云數(shù)據(jù),評價該方法用于疊合面量化表征的可行性。2、對高徑比為1:1的80個疊合面芯樣及20個對比芯樣進行劈裂抗拉試驗,粗糙面處理考慮人工拉毛、沖毛、自然振搗、壓花鋼板壓痕、鋼筋壓痕等幾種方式,采用灌砂法對其粗糙度進行量化評價。試驗結(jié)果表明:粗糙面成型工藝對疊合面劈裂抗拉性能的影響較大;灌砂法換算深度評價疊合面粗糙度有一定的局限性,此參數(shù)不能體現(xiàn)粗糙面骨料露出占比及分布情況,不宜作為衡量不同疊合面成型工藝處理質(zhì)量的統(tǒng)一方法,應結(jié)合輪廓幅度、輪廓間距等參數(shù)研究新的評價方法。3、通過14塊疊合板試件的靜力試驗,研究疊合面質(zhì)量缺陷對預制混凝土疊合板受力性能的影響�？紤]了位置參數(shù)、面積參數(shù)等缺陷特征,以及粗糙面處理方式、桁架筋腹桿等參數(shù)對疊合板承載力、變形、裂縫性能等的影響。試驗結(jié)果表明:疊合面缺陷特征對疊合板的正常使用如抗裂性能有顯著影響,對承載力影響相對有所減小;粗糙處理工藝直接影響疊合面的粗糙度,進一步會影響疊合板的力學性能,有必要對不同粗糙度的疊合面作更深入的研究;桁架筋腹桿鋼筋作為抗剪鍵的作用相對較小,主要在疊合板受荷開裂后發(fā)揮作用。4、利用ABAQUS軟件針對4.2m跨度疊合板進行非線性有限元分析的結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好。無缺陷、端部25%缺陷及中部50%缺陷的疊合板模擬結(jié)果與試驗結(jié)果比較接近,且能準確模擬混凝土開裂后剛度的變化規(guī)律。對于100%缺陷及無桁架筋的疊合板,在混凝土受拉開裂后,有限元模擬的位移結(jié)果比試驗結(jié)果明顯偏大,這是因為實際疊合面有一定的粘結(jié)力和摩擦力,而模擬過程中認為疊合面是光滑的。缺陷對開裂后疊合板變形性能有一定影響,剛度有所減小,正常使用狀態(tài)下缺陷面積越大,跨中撓度變形越大,但在受力后期對極限承載力影響較小。
【學位授予單位】：中國建筑科學研究院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU37

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本文編號：2777222