复合材料永久模板与现浇混凝土叠合板抗弯性能试验研究

【摘要】钢筋混凝土叠合结构结合了整浇式结构和装配式结构的优点，具有整体刚度大、抗震性能好、施工方便、工期较短的优点。叠合结构中永久模板的使用改变了传统混凝土施工方式，简化了现浇混凝土的模板支拆工艺，减少了模板工程量。本文利用聚丙烯纤维增强钢丝网水泥砂浆制作了新型的复合材料永久模板，并研究了永久模板以及其与现浇混凝土叠合板的受力性能。研究发现：聚丙烯纤维在水泥砂浆基体中最佳掺量为1200g/m3，砂浆基体28d龄期试件抗折强度提高10.3%，抗压强度降低4.9%，劈拉强度提高14.9%。聚丙烯纤维和钢丝网结合水泥基胶结材料，所组成的复合材料薄板在抗弯试验中表现出开裂荷载和极限荷载大、韧性好、变形能力强等特点。对于复合材料永久模板，其槽型表面提高了叠合面的抗剪强度，确保了预制永久模板与后浇混凝土能共同承受荷载。叠合板试件跨中侧面部位沿截面高度上的应变曲线均基本符合平截面假定，破坏形式均属于大挠曲塑性破坏，在破坏前均呈现出典型的弯曲破坏特点。叠合板的开裂弯矩仍可以采用《混凝土结构试验方法标准》（GB50512-2012）给出的计算方法，但是对于受拉区混凝土塑性影响系数γ要进行修正。根据本试验结果γ取1.94较合适。叠合板的极限弯矩的试验值相比理论值大3%，说明使用按照《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）推导出来的叠合板抗弯承载力计算公式是可行的。通过ABAQUS有限元模拟分析得出，叠合板的承载能力和变形能力优于普通板，且模拟结果与试验结果吻合较好。模拟发现叠合板的承载力极限值出现在钢丝网被拉断时，此时叠合板中纵向受拉钢筋达到了抗拉强度屈服值，验证了所推导出的叠合板的极限弯矩计算公式的正确性。
【作者】董加柱；
【导师】王庆华；
【作者基本信息】吉林大学，结构工程，2014，硕士
【关键词】永久模板；叠合板；抗弯性能；有限元分析；

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