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预制键槽UHPC永久性模板-普通混凝土界面黏结性能研究

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预制键槽UHPC永久性模板-普通混凝土界面黏结性能研究

作者：赵明海青岛理工大学

学位级别：硕士

本文采用UHPC材料制成永久性模板,探究其与后浇混凝土形成叠合构件的界面破坏模式、强化机理和一体化承载力及协同变形性能;通过直剪试验和劈裂拉伸试验研究键槽密度、后浇混凝土强度和养护条件对界面黏结性能的影响。继续探究模板厚度... 详细信息

本文采用UHPC材料制成永久性模板,探究其与后浇混凝土形成叠合构件的界面破坏模式、强化机理和一体化承载力及协同变形性能;通过直剪试验和劈裂拉伸试验研究键槽密度、后浇混凝土强度和养护条件对界面黏结性能的影响。继续探究模板厚度和后浇混凝土强度等因素对叠合梁弯曲性能的影响。研究重点围绕力学性能、荷载-滑移曲线以及计算承载力模型展开,主要结论如下:(1)在单面直剪试验中:根据NC侧破坏模式进行分类,Ⅰ类为后浇NC破坏模式,Ⅱ类为界面破坏模式。UHPC-NC键槽黏结面的总剪切强度是由结合界面接触摩擦力、NC中水泥石-骨料相互作用、键槽-骨料互锁机制以及剪切膨胀共同提供的。随着键槽间距减小(不小于骨料的最大粒径),发挥键槽-骨料联锁机制的骨料比例越大。蒸汽养护削弱了水泥基体-骨料界面和键槽-骨料联锁机制的作用。应变云图中的应变集中区域从平行于加载方向的区域逐渐演化为延伸到凹槽内部的倾斜区域,最终形成沿键槽构造的主裂缝。建立键槽式UHPC-后浇NC界面抗剪强度修正公式,其计算值与试验值具有较高的吻合度,大多数落在90%置信区间,区间之外的点主要受试件养护龄期的影响。(2)劈裂拉伸试件的初始裂纹由加载中心轴线向试件两端水平扩展,形成贯通的Ⅰ字形裂缝。裂缝发展路径穿过粗骨料时导致其断裂,嵌入UHPC键槽内部的NC基体留在键槽内部。劈裂拉伸试件界面中心轴线的应变大于两侧的应变,界面裂缝是从水平拉应变开始向压应变区域扩展。键槽导致混凝土内部裂缝由一端延伸至另一端,不会从两端向内扩展。黏结面劈裂抗拉强度随着NC强度提高增幅降低。蒸汽养护对黏结抗拉强度有不利影响。复合试件界面黏结劈裂抗拉强度与混凝土立方体抗压强度之间存在显著的线性关系,得出拟合计算参数 c=1.114(R2=0.976)。(3)叠合梁试件在承受弯曲荷载时具有更好的控制裂缝发展能力;钢筋承受拉力后,弯剪段出现少量短窄裂缝;叠合梁均未发生黏结面的相对滑移和黏结脱落现象,跨中位置可能发生钢纤维分离现象和混凝土局部压区碎。梁具有良好的延性,卸载后的叠合梁有一定的残余承载力。整浇梁和叠合梁的荷载—挠度曲线具有相似的变化规律。6 mm位移之前为试验梁正常使用极限状态。叠合梁的延性系数大部分低于相同尺寸的整浇梁。叠合梁近似符合平截面基本假定。叠合梁极限应变小于整浇梁,其底部应变在达到峰值后降低,甚至转为负值。同荷载下UHPC永久性模板叠合梁的钢筋应变滞后于对比梁,架立钢筋对叠合梁正截面受弯承载力作用较小。(4)根据正截面承载力计算的基本假定,推导出永久性叠合梁抗弯承载力的计算公式(误差小于10%)。UHPC叠合梁的有限元模拟中荷载-位移曲线和裂缝开展结果与试验结果较为接近。

关键词：永久性模板超高性能混凝土键槽类型界面黏结性能抗剪强度拉伸性能四点弯曲试验

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永久性模板

建筑实践 1989年第5期 26-28页

作者：刘恒祥张其义

永久性模板是指作为模板的材料在浇筑混凝土后不再拆除,成为钢筋混凝土结构的一部份协同受力,或成为结构的保护层。永久性模板在我国应用时间不长,至今不到10年,但推广速度很快,应用面越来越大。常用的永久性模板有两类:一类是用钢筋混... 详细信息

永久性模板是指作为模板的材料在浇筑混凝土后不再拆除,成为钢筋混凝土结构的一部份协同受力,或成为结构的保护层。永久性模板在我国应用时间不长,至今不到10年,但推广速度很快,应用面越来越大。常用的永久性模板有两类:一类是用钢筋混凝土做成的各种薄板;另一类是由薄钢板压

关键词：钢筋混凝土薄板钢模永久性模板压形叠合层

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永久性模板

建筑技术通讯(施工技术) 1977年第4期 38-40页

作者：张珑

永久性模板是一种浇灌混凝土后不再拆除的模板,它构成永久结构的一部分。永久性模板已有多年的历史,但是最近才取得较大的发展。模板质量是取得光洁的混凝土表面的首要因素。同时,经济核算也要求降低模板的价格至预算之内。采用工厂预... 详细信息

永久性模板是一种浇灌混凝土后不再拆除的模板,它构成永久结构的一部分。永久性模板已有多年的历史,但是最近才取得较大的发展。模板质量是取得光洁的混凝土表面的首要因素。同时,经济核算也要求降低模板的价格至预算之内。采用工厂预制墙板是较好的途径。目前完全可以生产表面光洁平整的外墙板,因此采用预制的混凝

关键词：永久性模板施工法复合结构梁模永久结构模板构件楼板体系钢筋混凝土建筑规范外饰面

纳米改性超高韧性水泥基复合材料保温防渗永久性模板研究

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土木工程学报 2015年第6期48卷 9-16页

作者：李庆华高翔徐世烺赵昕浙江大学高性能建筑结构与材料研究所浙江杭州310058

为解决大坝混凝土材料在大体积施工及运行中因温度梯度产生脆性开裂这一难题,采用纳米改性超高韧性水泥基复合材料保温防渗永久性模板,研究纳米Si O2对材料力学性能、抗渗性能和导热系数的影响,借助扫描电镜分析其微观结构变化,计算分... 详细信息

为解决大坝混凝土材料在大体积施工及运行中因温度梯度产生脆性开裂这一难题,采用纳米改性超高韧性水泥基复合材料保温防渗永久性模板,研究纳米Si O2对材料力学性能、抗渗性能和导热系数的影响,借助扫描电镜分析其微观结构变化,计算分析保温防渗永久性模板对大坝混凝土温度应力的改善效果。试验中纳米Si O2掺量分别为0%,1%,3%和5%,研究结果表明UHTCC材料28d抗压、抗弯强度及抗渗能力随着纳米Si O2掺量的增加逐渐增大;纳米Si O2掺量为5%时,抗压、抗弯强度可分别达到52.7MPa及15.77MPa,而抗渗系数仅为3.54×10-9cm/h,约为普通混凝土的1/1800,且材料微观结构逐渐密实。但材料导热系数与微观结构密实程度没有正相关性,纳米Si O2掺量为1%时UHTCC材料导热系数最低,仅为0.406 W/(m·K),约为普通混凝土的1/4。以越冬期间混凝土大坝为例,通过计算分析得到当永久性模板厚度大于75cm时,可有效控制混凝土材料内部温度应力,防止混凝土表层脆性开裂,起到良好的保温效果,改善无坝不裂的现状。

关键词： UHTCC 纳米SiO2 渗透系数导热系数微观结构永久性模板

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GRC永久性模板的试验研究

工业建筑 2000年第3期30卷 76-77,23页

作者：张巨松曾尤沈阳建筑工程学院沈阳110015

在提出GRC混凝土工程永久性模板的基础上,在实验室进行了GRC永久性模板的试制,同时对GRC和混凝土复合梁的性能进行了测试,通过初步的实验可以看出,GRC/混凝土复合梁较素混凝土梁有很大的变化。

关键词： GRC 永久性模板混凝土复合梁

劲性骨架混凝土拱桥永久性模板制造与安装技术研究

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劲性骨架混凝土拱桥永久性模板制造与安装技术研究

作者：冯霄暘重庆交通大学

学位级别：硕士

未来我国的交通建设仍需要建造大量的桥梁,迫切需要提高桥梁的耐久性、可持续性。混凝土结构桥梁虽然造价低,养护成本低,但是工期长,易腐蚀和性能退化的问题不可忽视。然而FRP材料却具有质量轻、强度高和耐腐蚀性强等特点,采用FRP永久... 详细信息

未来我国的交通建设仍需要建造大量的桥梁,迫切需要提高桥梁的耐久性、可持续性。混凝土结构桥梁虽然造价低,养护成本低,但是工期长,易腐蚀和性能退化的问题不可忽视。然而FRP材料却具有质量轻、强度高和耐腐蚀性强等特点,采用FRP永久性模板施工不但可以弥补混凝土材料相应的缺点还可以缩短工期,加快施工速度。如果将FRP材料和混凝土材料找到一个共同的结合点,相信FRP材料会在桥梁工程领域引发新一轮的变革。由于我国对于组合结构FRP永久性模板的研究较少,应用实践更是几乎没有,需要开展的研究较多,工作量大,目前国内也还没有关于永久性模板的规范或设计指南。本文以玻璃沟大桥为例,应用大型通用有限元分析软件ANSYS进行精细化分析、试验分析以及应用Midas Civil有限元软件分析等手段对新型组合结构FRP永久性模板施工过程进行分析论证,并对该新型施工方法进行对比分析,探索采用组合结构FRP永久性模板进行劲性骨架混凝土拱桥外包混凝土的施工可行性。本文的研究内容主要包括了如下几个方面:1回顾了FRP材料和永久性模板的发展现状以及在桥梁工程中的典型应用现状,总结了现阶段的研究问题及不足,提出了新型组合结构FRP永久性模板的概念。2对组合结构FRP永久性模板的理论基础进行了阐述,通过方案比选和设计计算,确定了该模板的设计参数;对比分析了采用该组合结构FRP永久性模板的施工过程具有减少工期,降低施工强度和增强结构耐久性等优越性。3对组合结构FRP永久性模板进行精细化有限元分析,采用参数化模型分析了不同截面参数对该模板在相同荷载作用下对挠度的影响;利用Ansys参数化命令流(APDL)对该永久性模板分层浇筑混凝土的施工过程进行有限元分析。4对组合结构FRP永久性模板进行试验研究。分析了不同组合结构形式对其结构刚度、极限承载能力以及弹性极限的影响,并提出了最优组合。5对组合结构FRP永久性模板主拱圈施工过程进行有限元分析。借助Midas Civil对该FRP永久性模板进行实际施工阶段的有限元分析,依据玻璃沟大桥的实际施工状况,介绍了本桥的实际施工过程以及采用了永久模板的施工过程,分析了不同施工方法在不同施工阶段各关键截面的上下弦钢管应力和外包混凝土应力,以及不同施工阶段的最大挠度。本文创造性的提出了组合结构FRP永久模板,提出了相应于钢管混凝土劲性骨架拱桥的施工方法,可以显著的减小劲性骨架在施工过程中的应力变化。本文的研究成果为永久性模板的发展探索出了一种新的方向,为钢管混凝土劲性骨架拱桥简化施工提供借鉴。

关键词： FRP 组合结构永久性模板钢管混凝土劲性骨架拱桥 Midas Civil ANSYS 试验分析

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永久性模板的技术发展

水利与建筑工程学报 2010年第6期8卷 30-34页

作者：刘永军丁文艺刘畅沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168

永久性墙体模板能够克服传统模板的不足,无需拆模,外墙无需装修,减少施工工序,节省施工时间,降低工程造价,节约能源和保护环境。对国内外永久性模板形式、技术特点归纳总结,提出一种新型GRC—PVC组合免拆模板。模板体系执行的是澳大利... 详细信息

永久性墙体模板能够克服传统模板的不足,无需拆模,外墙无需装修,减少施工工序,节省施工时间,降低工程造价,节约能源和保护环境。对国内外永久性模板形式、技术特点归纳总结,提出一种新型GRC—PVC组合免拆模板。模板体系执行的是澳大利亚的规范标准,引进中国后需要进行技术上的改造。通过对该模板特点的总结,得出在我国适用可行的结论。

关键词：组合模板永久性模板 GRC板 PVC

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永久性箱梁内芯模板的试验研究

公路交通科技 2000年第4期17卷 22-25页

作者：叶见曙吴文清蒋正国胡成方诗圣东南大学江苏南京210096 合肥工业大学安徽合肥230009

针对混凝土箱梁内芯模采用木模板的缺点 ,提出了一种适合箱梁制作的永久性钢丝网混凝土内模板 ,该模板施工后不用拆除 ,室内试验研究表明 ,这种模板可与箱梁混凝土形成良好的组合作用 ,并且能提高箱梁混凝土的耐久性。

关键词：混凝土箱梁永久性模板钢丝网混凝土薄板

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永久性模板在建筑工程中的施工工艺探索

科技经济导刊 2018年第17期 71-72页

作者：李炎龙深圳市龙建建设监理有限公司

为弥补我国建筑工程技术水平不高的缺点,在建筑工程中推行模板新技术成为了必要之举。作为一种新技术,永久性模板工作简单,具有一般模板所无法替代的优点,使得施工速度得以加快,值得大家认真研究并根据情况加以推广使用。永久性模板可... 详细信息

为弥补我国建筑工程技术水平不高的缺点,在建筑工程中推行模板新技术成为了必要之举。作为一种新技术,永久性模板工作简单,具有一般模板所无法替代的优点,使得施工速度得以加快,值得大家认真研究并根据情况加以推广使用。永久性模板可分为压型薄钢板模板、钢筋混凝土薄板、聚苯乙烯泡沫板、FRP板以及木材水泥板等。其中,钢筋混凝土薄板在建筑工程中的施工工艺主要包括:科学选用原材料;加强对薄板制作的质量检测;提前计算受力情况,选择合适的起重机械,制定吊装方案和吊装薄板;薄板就位后,对位置进行适当的调整并认真检查龙骨与薄板底部的接触状态;对混凝土薄板的安装质量进行检查、验收。

关键词：永久性模板施工工艺钢筋混凝土薄板