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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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新型PKG叠合板抗弯性能试验研究及有限元分析
Experimental Study and Finite Element Analysis on Bending Properties of New PKG Composite Plates
2021年第12期
新型PKG叠合板;装配整体式;有限元分析;肋形式;静载试验;受力机理
New PKG composite plate; Assembled monolithic structure; Finite element analysis; Rib form; Static load test; Force mechanism
2021年第12期
10.19761/j.1000-4637.2021.12.059.09
云南省科技厅重点专项项目(202003AC100001)。
金鸿鑫,陆 琨,陶 忠,房 强,何颖成
昆明理工大学 建筑工程学院,云南 昆明 650500

金鸿鑫,陆 琨,陶 忠,房 强,何颖成

金鸿鑫,陆琨,陶忠,等.新型PKG叠合板抗弯性能试验研究及有限元分析[J].混凝土与水泥制品,2021(12):59-66,74.

JIN H X,LU K,TAO Z,et al.Experimental Study and Finite Element Analysis on Bending Properties of New PKG Composite Plates[J].China Concrete and Cement Products,2021(12):59-66,74.

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摘   要:对矩形肋叠合板构件和T形肋叠合板构件进行了均布加载试验,研究了各构件在受力过程中刚度、跨中挠度和裂缝的变化规律,对比分析了各部件的荷载-应变曲线,并得到了构件的开裂荷载和极限承载力。结果表明:叠合板件的力学性能受底板肋部形式的影响较大;相同跨度下,T形肋叠合板件的受力性能优于矩形肋叠合板件;两种肋形式的叠合板件均为受弯破坏,延性良好。T形肋预制底板的有限元分析结果表明,增加T形肋的腹板高度可明显提高构件的抗弯承载力;构件肋孔间的混凝土出现水平方向的贯通裂缝,表明肋孔间混凝土的破坏形式主要为剪切型破坏。 Abstract: Uniform loading tests were carried out on rectangular rib and T-shaped rib composite plates respectively, and the variation laws of stiffness, mid span deflection and cracks of each component during the loading process were studied, and the load-strain curves of each component were compared and analyzed, and the cracking load and ultimate bearing capacity of the component were obtained. The results show that the mechanical properties of the composite plates are greatly affected by the rib form of the bottom plate. Under the same span, the mechanical performance of T-shaped rib is better than that of rectangular rib. The composite plates with two kinds of ribs are flexural failure and have good ductility. The finite element analysis results of T-shaped rib precast floor show that increasing the web height of T-shaped rib can significantly improve the flexural capacity of the component. Horizontal through cracks appear in the concrete between the rib holes, which indicates that the failure mode of the concrete between the rib holes is mainly shear failure.
英文名 : Experimental Study and Finite Element Analysis on Bending Properties of New PKG Composite Plates
刊期 : 2021年第12期
关键词 : 新型PKG叠合板;装配整体式;有限元分析;肋形式;静载试验;受力机理
Key words : New PKG composite plate; Assembled monolithic structure; Finite element analysis; Rib form; Static load test; Force mechanism
刊期 : 2021年第12期
DOI : 10.19761/j.1000-4637.2021.12.059.09
文章编号 :
基金项目 : 云南省科技厅重点专项项目(202003AC100001)。
作者 : 金鸿鑫,陆 琨,陶 忠,房 强,何颖成
单位 : 昆明理工大学 建筑工程学院,云南 昆明 650500

金鸿鑫,陆 琨,陶 忠,房 强,何颖成

金鸿鑫,陆琨,陶忠,等.新型PKG叠合板抗弯性能试验研究及有限元分析[J].混凝土与水泥制品,2021(12):59-66,74.

JIN H X,LU K,TAO Z,et al.Experimental Study and Finite Element Analysis on Bending Properties of New PKG Composite Plates[J].China Concrete and Cement Products,2021(12):59-66,74.

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘   要:对矩形肋叠合板构件和T形肋叠合板构件进行了均布加载试验,研究了各构件在受力过程中刚度、跨中挠度和裂缝的变化规律,对比分析了各部件的荷载-应变曲线,并得到了构件的开裂荷载和极限承载力。结果表明:叠合板件的力学性能受底板肋部形式的影响较大;相同跨度下,T形肋叠合板件的受力性能优于矩形肋叠合板件;两种肋形式的叠合板件均为受弯破坏,延性良好。T形肋预制底板的有限元分析结果表明,增加T形肋的腹板高度可明显提高构件的抗弯承载力;构件肋孔间的混凝土出现水平方向的贯通裂缝,表明肋孔间混凝土的破坏形式主要为剪切型破坏。

Abstract: Uniform loading tests were carried out on rectangular rib and T-shaped rib composite plates respectively, and the variation laws of stiffness, mid span deflection and cracks of each component during the loading process were studied, and the load-strain curves of each component were compared and analyzed, and the cracking load and ultimate bearing capacity of the component were obtained. The results show that the mechanical properties of the composite plates are greatly affected by the rib form of the bottom plate. Under the same span, the mechanical performance of T-shaped rib is better than that of rectangular rib. The composite plates with two kinds of ribs are flexural failure and have good ductility. The finite element analysis results of T-shaped rib precast floor show that increasing the web height of T-shaped rib can significantly improve the flexural capacity of the component. Horizontal through cracks appear in the concrete between the rib holes, which indicates that the failure mode of the concrete between the rib holes is mainly shear failure.

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(1)试验过程中构件均表现出相同的受力状态,即开裂前的弹性阶段与开裂后的弹塑性阶段。不同的肋部形式对预制构件影响较大,采用T形肋的预制底板受弯性能相比矩形肋提高了28%,其荷载-应变曲线也基本包络后者。因此,建议在大跨度、重荷载等情况下采用T形肋的预制底板。
(2)相比于DBT预制构件,DBJ预制构件的极限承载力较小,为11.69 kN/m2,对应的跨中挠度为62.01 mm,构件加载至破坏前有明显预兆,表明构件具有较好的变形能力,为延性破坏。各构件的挠度和荷载的理论值与试验值均吻合较好,误差在15%以内,且大部分理论值大于试验值,表明理论计算具有一定的安全储备,验证了模拟的可靠性。
(3)模拟的预制底板反拱度、挠度与理论值吻合较好,且试验构件DBT与模拟构件DB-2在极限荷载作用下的挠度值相差不超过5%,验证了有限元模拟的可靠性。
(4)增加T形肋的腹板高度可明显提高构件的抗弯承载力;受力过程中,各构件板底裂缝分布相同,跨中先出现裂缝,并随荷载增加邻近两侧再出现新的裂缝;构件肋孔间的混凝土出现水平方向的贯通裂缝,表明肋孔间混凝土破坏形式主要为剪切型破坏。

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金鸿鑫,,陶忠,等.新型PKG叠合板抗弯性能试验研究及有限元分析[J].混凝土与水泥制品,2021(12):59-66,74.

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