考虑叠合面摩擦滑移的装配式混凝土结构性能与分析方法

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预制装配式混凝土结构是目前国内建筑工业化推广使用的主要预制结构类型,其构件的预制部分留有后浇区域(节点、叠合层等)。在施工现场浇筑混凝土后,预制构件形成具有先、后浇筑混凝土结合面的完整结构。这些具有后浇混凝土区域的构件构成了结构整体良好、与现浇等同的预制装配整体式混凝土结构。本文将叠合面摩擦滑移问题引入钢筋混凝土叠合构件受力的有限元分析中,主要研究工作包括:(1)基于传统有限元计算方法,将先、后浇筑混凝土之间的结合面定义为考虑结合面摩擦滑移的接触区域,建立结合面摩擦滑移的非线性有限元计算模型;对照先、后浇筑混凝土块体的受剪试验,分析考虑摩擦滑移的块体与整浇块体的有限元计算结果,验证该方法的可行性和准确性;(2)利用大型通用有限元分析软件ANSYS10.0建立考虑叠合面摩擦滑移的钢筋混凝土叠合板有限元计算模型,通过对不同叠合面处理方式下的计算结果进行对比,研究其对叠合板整体变形以及叠合面滑移的影响;(3)通过调整不同叠合梁的设计参数(叠合面相对高度、混凝土强度等级),研究考虑叠合面摩擦滑移的叠合梁有限元计算分析结果与不同设计参数的相互关系。研究结果表明,采用本文提出的考虑叠合面摩擦滑移的钢筋混凝土非线性有限元计算方法,可以对不同类型的叠合构件进行有限元计算分析,并对比研究设计条件不同的相同类型构件的受力性能。
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