預(yù)應(yīng)力混凝土雙向疊合板設(shè)計(jì)與理論分析
本文選題:雙向預(yù)制底板 + 雙向受力疊合板 ; 參考:《山東建筑大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:現(xiàn)階段我國用于裝配式建筑結(jié)構(gòu)的疊合樓板多為單向受力性質(zhì)。建筑工業(yè)化的快速發(fā)展急需具有雙向受力性能的疊合樓板,既能實(shí)現(xiàn)雙向傳力性能、又能與豎向承重構(gòu)件實(shí)現(xiàn)整體連接;谶@種需要,設(shè)計(jì)了預(yù)應(yīng)力混凝土雙向疊合樓板;該疊合板由預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土雙向平板和疊合后澆層組成,利用預(yù)制底板的雙向受力特性,實(shí)現(xiàn)疊合板雙向傳力性能。預(yù)制底板的雙向預(yù)應(yīng)力作用,可以大大提高底板起吊和運(yùn)輸時(shí)的剛度,最大限度的控制預(yù)制底板的厚度和自重,提高其兩個(gè)方向的平面尺寸,從而實(shí)現(xiàn)提高疊合樓板剛度、增大兩個(gè)方向跨度的目標(biāo);預(yù)制預(yù)應(yīng)力底板表面平整,在施工中能夠更加方便和靈活的布置各種管線。本文以現(xiàn)行規(guī)范及規(guī)程為參考依據(jù)對預(yù)應(yīng)力混凝土雙向疊合板進(jìn)行理論設(shè)計(jì),應(yīng)用有限元軟件(abaqus)對該疊合板進(jìn)行受力性能數(shù)值模擬和優(yōu)化設(shè)計(jì)。研究內(nèi)容如下:(1)總結(jié)國內(nèi)外混凝土疊合板的理論與試驗(yàn)研究。(2)總結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板受力性能的基本原理,應(yīng)用經(jīng)典彎曲薄板理論建立了鋼筋混凝土雙向板在均布荷載作用下的撓度、彎矩表達(dá)式,介紹疊合板內(nèi)力、承載力、剛度計(jì)算方法以及構(gòu)造措施。(3)以四邊固支的6000mm×4800mm的預(yù)應(yīng)力混凝土雙向疊合板為例,介紹了預(yù)應(yīng)力混凝土雙向疊合板的理論設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)計(jì)算過程。(3)利用abaqus有限元軟件建立四邊固支的6000mm×4800mm的預(yù)應(yīng)力混凝土雙向疊合板與相同尺寸的現(xiàn)澆板模型,對比分析兩模型在模擬加載過程中的混凝土應(yīng)力應(yīng)變值、鋼筋應(yīng)力值、疊合面處混凝土的應(yīng)力變化、荷載撓度曲線,研究疊合板的受力特點(diǎn)、承載能力及剛度。(5)利用abaqus有限元分析軟件對疊合板的預(yù)應(yīng)力鋼筋布置形式進(jìn)行優(yōu)化,得到雙向預(yù)應(yīng)力混凝土疊合樓板板底預(yù)應(yīng)力鋼筋最優(yōu)布置形式。
[Abstract]:At present, the superimposed slabs used in prefabricated structures in our country are mostly unidirectional bearing properties. The rapid development of building industrialization is in urgent need of laminated floor with bidirectional mechanical properties, which can not only realize the bidirectional force transfer performance, but also realize the integral connection with vertical load-bearing members. Based on this demand, the prestressed concrete bidirectional composite slab is designed, which is composed of prefabricated prestressed concrete bidirectional slab and superimposed post-pouring layer, and the bidirectional force transfer performance of the composite slab is realized by utilizing the bidirectional mechanical characteristics of the prefabricated floor slab. The bidirectional prestressing of the prefabricated floor can greatly improve the stiffness of the floor during lifting and transportation, control the thickness and self-weight of the prefabricated floor to the maximum extent, and increase the plane size in both directions, thus achieving the improvement of the stiffness of the superimposed floor. The surface of prefabricated prestressed slab is flat, so it is more convenient and flexible to arrange all kinds of pipelines in construction. In this paper, the theoretical design of prestressed concrete two-way composite slab is carried out on the basis of current codes and regulations, and the numerical simulation and optimum design of the composite slab are carried out by using finite element software (abaqusus). The contents of the study are as follows: (1) summarizing the theoretical and experimental studies of concrete composite slabs at home and abroad. (2) summarizing the basic principles of the mechanical behavior of prestressed concrete composite slabs. The expressions of deflection and bending moment of reinforced concrete bidirectional slab under uniform load are established by using classical bending thin plate theory. The internal force and bearing capacity of composite slab are introduced. The stiffness calculation method and construction measures. (3) take the 6000mm 脳 4800mm prestressed concrete two-way composite slab with four edges fixed as an example. This paper introduces the theoretical design method and design calculation process of prestressed concrete bidirectional composite slab. The abaqus finite element software is used to establish the 6000mm 脳 4800mm prestressed concrete two-way composite slab and the same size cast-in-place slab model. The stress and strain value of concrete, the stress value of steel bar, the stress change of concrete at the superimposed surface, the load deflection curve of the two models in the simulated loading process are compared and analyzed, and the stress characteristics of the composite slab are studied. The abaqus finite element analysis software is used to optimize the layout of prestressed steel bar in composite slab, and the optimal layout of prestressed steel bar on the floor of composite slab is obtained.
【學(xué)位授予單位】:山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TU378
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1942468
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