预制带肋底板混凝土叠合楼板受力性能及设计方法

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1、学校代号10532学号T08011016分类号TU378密级普通博士学位论文预制带肋底板混凝土叠合楼板受力性能及设计方法学位申请人姓名黄海林培养单位湖南大学土木工程学院导师姓名及职称吴方伯教授学科专业结构工程研究方向组合结构设计理论与应用论文提交日期2013年03月22日学校代号：10532学号：T08011016密级：普通湖南大学博士学位论文预制带肋底板混凝土叠合楼板受力性能及设计方法学位申请人姓名：黄海林导师姓名及职称：吴方伯教授培养单位：土木工程学院专业名称：结构工程论文提交日期：2013年03月22日论文答辩日期：2013年

2、09月12日答辩委员会主席：沈蒲生教授StructuralbehavioranddesignmethodofconcretecompositeslabwithprecastprestressedconcreteribbedpanelbyHUANGHailinB.E.(XiangtanUniversity)2006AdissertationsubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofDoctorofEngineeringinStructureEngineer

3、ingintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorWUFangboSeptember,2013湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、

4、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在______年解密后适用本授权书。2、不保密R。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I预制带肋底板混凝土叠合楼板受力性能及设计方法摘要叠合楼盖结构在美、日、澳等国家的研究与应用已有60多年的历史，但存在以下问题。一是国内的理论与应用研究明显滞

5、后于国外，且国外的新型叠合楼盖技术一般具有产权保护，不便于我国采用。二是传统的装配式楼盖由于整体性、抗震性和抗裂性较差，在我国已逐步被限制使用；传统的叠合楼盖采用平板式预制构件，在运输及施工中损耗大，质量难以控制，施工中需设置支撑、工艺复杂；而现浇楼盖在施工中支模难，模板用量大，施工进度慢，对环境的污染大，噪音大，且易产生温度收缩裂缝。总之，传统的建造方式耗费大量钢材和木材，污染环境，结构自重大、造价高、速度慢。三是对于课题组发明的预制带肋底板混凝土叠合楼板，现行国内外规范有关双向板静力计算设计方法与疲劳计算设计理论不能直接采用，因

6、此这种新型叠合楼板的双向板静力计算设计理论与疲劳计算设计理论尚需完善。针对上述两大问题，本论文将分成两大部分加以阐述：第一部分：着重解决基于正交构造异性特征影响的新型叠合楼板静力计算设计难题。针对预制带肋底板混凝土叠合楼板的二阶段受力特点，以楼板刚度的各向异性特征为研究对象，通过有限元理论、阶梯形变截面梁板弯曲挠度理论、正交异性板理论及塑性铰线理论分析和试验研究，解决该新型叠合楼板在两阶段荷载作用下基于刚度各向异性特征影响的双向叠合板计算设计难题，为该新型叠合楼板工程设计和应用提供理论与试验依据。内容包括：新型叠合楼板的双向受力效应

7、理论分析、刚度正交构造异性特征研究以及考虑正交构造异性特征影响的双向叠合板弹性与塑性实用计算设计方法。第二部分：在静力性能研究基础上结合弯曲疲劳试验，提出新型叠合楼板弯曲疲劳性能计算设计理论。合理的叠合面构造与设计对改善预制带肋底板混凝土叠合楼板的疲劳性能具有重要作用。针对不同叠合面构造与设计下预制带肋底板混凝土叠合楼板的疲劳性能，进行4组静力与疲劳性能试验，板件类型包括：实心平板叠合板、矩肋设孔叠合板、T肋设孔叠合板及现浇板。通过静力试验研究开裂荷载、极限荷载、裂缝分布及破坏形态等。通过疲劳试验研究板肋形状、预留孔洞、横向穿孔钢筋

8、、疲劳荷载参数及疲劳循环加载次数等主要因素对叠合楼板疲劳破坏模式及疲劳损伤程度的影响。通过理论分析与试验研究，提出新型叠合楼板的弯曲疲劳性能计算设计理论，为这种新型叠合楼板结构在地下室停车库、大型剧院、工业厂房以及大跨组合桥面板等结构