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加强混凝土夹芯屋面板刚度的试验研究与分析

张荣庆  
【摘要】:本文的研究课题是由节能小区住宅屋面开窗问题而引出的,即:传统屋面通过设置补强梁来布置屋面窗,这样的布置不仅会减少房间的净空,而且补强梁底部宜产生冷桥效应,特别是在北方,问题尤为突出。本文在不影响住宅原设计、保温和刚度要求的情况下,提出在普通混凝土夹芯板的窗洞口边采用加强钢丝网刚度的方法代替原屋面补强梁。 本文设计了加强混凝土夹芯板与普通混凝土夹芯板在均布荷载下的对比分析试验。主要通过加强钢丝来提高混凝土夹板间钢丝的抗剪刚度来间接提高夹芯板的抗弯刚度。试验得到的数据(荷载-挠度曲线,荷载-应变曲线等)表明了此方法的有效性。 采用有限元分析的方法,对加强混凝土夹芯板和普通混凝土夹芯板建立有限元模型。该模型考虑混凝土材料非线性,分析加强混凝土夹芯板的整体受力性能。有限元分析与试验结果吻合较好。 由试验以及有限元分析结果得出影响混凝土夹芯板正常使用极限状态下的挠度的两个主要因素:一是混凝土夹板的抗弯刚度;二是混凝土夹板间连接钢丝的抗剪刚度。以这两个影响挠度的主要因素为基础,参考有关文献及资料,建立并推导了混凝土夹芯板挠度计算的微分方程,计算了加强混凝土夹芯板的挠度。计算结果与试验值做对比,对比结果表明该简化计算方法适于计算加强混凝土夹芯板的刚度。


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