考虑制作缺陷的预制混凝土梁板构件承载力性能研究

作     者：郑义强 

作者单位：沈阳建筑大学 

学位级别：硕士

导师姓名：宗亮;刘明

授予年度：2019年

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：制作缺陷 脱模 灌浆套筒连接 大直径钢筋 装配式构件 叠合板 承载力性能 

摘      要：预制构件作为一类建筑产品,其质量直接影响着装配式建筑的安全性和可靠性。预制构件制作环节中的许多因素,将导致预制构件产生不同程度的损伤,会对其产品质量产生影响。本文针对预制叠合板构件和预制钢筋混凝土梁构件,分别研究了构件制作阶段的叠合板脱模吊装粘连和钢筋套筒灌浆不密实的两个具有突出代表性的问题,研究制作缺陷对构件承载性能的影响。主要研究工作如下:对于叠合板脱模吊装问题,在确定合理吊点位置的基础上,对四角粘连、一角粘连和中间粘连三种不同工况进行了有限元模拟,研究了三种不同粘连工况对预制叠合板承载力的影响。叠合板在有粘连情况下绕弱轴的抗弯承载力下降较为明显,绕强轴的抗弯承载力基本没有变化。对同一个抗弯方向,中间粘连情况下,抗弯承载力下降较为明显。开展了钢筋灌浆套筒拉拔件的单向拉伸试验,对不同直径、不同密实度的高强钢筋灌浆套筒连接件的抗拉性能进行了研究。对于钢筋直径为32mm的钢筋灌浆套筒拉拔件来说,当钢筋灌浆套筒密实度为60%时,其试验荷载占钢筋灌浆套筒密实度100%试件试验荷载的6%左右,当套筒灌浆密实度达到80%时,其连接性能有很大的提高,其试验荷载约占灌浆套筒密实度为100%试件试验荷载的83.5%-87%;对于钢筋直径为40mm的钢筋灌浆套筒拉拔件,当灌浆密实度为50%时,拉拔件的抗拉承载力平均值仅为灌浆密实度1 00%试件的]0%左右;当灌浆密实度提高至70%时,拉拔件的抗拉承载力平均值可达到灌浆密实度100%试件的50%左右;当灌浆密实度继续提高至90%,拉拔件的抗拉承载力平均值已与灌浆密实度100%试件基本相当。完成了灌浆套筒密实度为70%的预制混凝土梁的承载力试验研究,并基于钢筋截面积等效的原则,对套筒灌浆预制钢筋混凝土梁进行模拟,在验证建模方法可行性的基础上,进一步研究灌浆套筒密实度对预制钢筋混凝土梁极限承载力的影响。钢筋灌浆套筒密实对梁承载力有着重要影响,当钢筋灌浆套筒密实度为70%时,预制钢筋混凝土梁承载力的下降具有突然性,会存在潜在的安全隐患,应对采用大直径高强钢筋配筋梁的套筒灌浆不密实问题给予重视。基于钢筋截面积等效原则的数值模拟方法,可以获得与试验结果较为吻合的梁构件承载力,并得出预制钢筋混凝土梁承载力随着钢筋灌浆套筒密实度的提高而提高。