【摘 要】
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近年来预制装配式建筑和节能建筑得到了国家的关注,而蒸压加气混凝土板(以下简称ALC板)因为在工厂预制适合装配,又有多孔、自重轻、保温隔热、节能环保等优点,在建筑的墙板中得到广泛应用,备受现代装配式建筑和绿色建筑青睐。但ALC板的缺点是易吸水、材质疏松,弹性模量较低、截面刚度小。导致在结构试验和实际应用中多呈现剪切破坏,故而限制了其做为楼、屋面板的发展。为了进一步推广蒸压加气混凝土在楼、屋面板中的应
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近年来预制装配式建筑和节能建筑得到了国家的关注,而蒸压加气混凝土板(以下简称ALC板)因为在工厂预制适合装配,又有多孔、自重轻、保温隔热、节能环保等优点,在建筑的墙板中得到广泛应用,备受现代装配式建筑和绿色建筑青睐。但ALC板的缺点是易吸水、材质疏松,弹性模量较低、截面刚度小。导致在结构试验和实际应用中多呈现剪切破坏,故而限制了其做为楼、屋面板的发展。为了进一步推广蒸压加气混凝土在楼、屋面板中的应用,将其耐高温、轻质的优点与混凝土的抗压特性相结合,提出了一种新的组合形式:在ALC板上现浇一层普通混凝土制成ALC叠合板,达到提高ALC板的受剪承载力和刚度,增强预制装配式ALC板楼盖整体性的目的。目前国内对ALC板的受弯性能研究较多,但对ALC板和ALC叠合板的受剪性能的研究较少,相关成果略显匮乏,故本文以ALC板和ALC叠合板为研究对象,基于试验及有限元分析对二者的受剪性能进行研究,主要工作如下:(1)通过文献检索,收集了1980年~2017年公开发表的ALC板的受力性能试验出现剪切破坏的试验结果,统计了各单位ALC板试验的极限承载力,所配钢筋种类、实测纵筋强度值,配筋率大小,为试验设计提供参考。(2)通过18块ALC板和16块ALC叠合板的受剪试验,得到了试件的破坏形态、极限承载力、荷载-挠度曲线、纵筋以及加气混凝土的应力分布,并明确了纵筋配筋率、钢筋等级、剪跨比对试件受力性能的影响。(3)通过试验得到了如下结论:1)ALC板易形成“强弯弱剪”构件,随着剪跨比λ由1.25变化到7.5,破坏形态逐渐从斜压破坏向斜拉破坏转变。λ<3时,部分配置高强纵筋的ALC板,由于斜裂缝穿过试件锚固筋,导致锚固筋受力较大,发生了锚固破坏。2)当2<λ<3时,双筋截面的ALC叠合板发生了剪压破坏,试件的破坏特点是裂缝间距小,底板配置板顶纵筋和箍筋有效抑制了剪切斜裂缝的发展。单筋截面的ALC叠合板发生了叠合面剪坏,水平裂缝导致叠合层迅速上翘“折断”破坏,影响了试件的整体工作性能,极限承载力较低。3)同等配筋率和剪跨比条件下,破坏形态相同的ALC叠合板较ALC板承载力有很大提升,高强纵筋发挥的效力也更高。(4)对ALC板以及ALC叠合板的受剪承载力计算方法进行了研究,主要内容包括:1)结合文献数据和本次试验结果对国内外现行的4个ALC板斜截面受剪承载力公式的适用性进行了验证和评价。作者认为对配置高强纵筋的ALC板国际RILEM材料协会计算公式的结果最接近实测值。2)根据影响ALC板受剪性能的主要因素回归得出了本文的抗剪承载力计算公式,计算结果较接近配置高强纵筋的ALC板。3)通过有限元分析,给出的ALC叠合板抗剪承载力建议公式计算值与本次试验结果较接近,该公式考虑了截面尺寸变化对承载力的影响,基于ALC叠合板中两类混凝土的强度不同,采用了折算强度的概念。
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