基于钢梁加固混凝土楼板的静力试验研究与有限元模拟

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1、东南大学硕士学位论文钢梁加固混凝土楼板的静力试验研究与有限元模拟姓名：齐元荣申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：邱洪兴20070112中文摘要钢梁加固混凝土楼板静力试验研究与有限元模拟硕士研究生：齐元荣导师：邱洪兴教授东南大学摘要在众多加固混凝土楼板的方法中，增设钢梁由于可以大幅度提高板的承载力，而被认为是混凝土板加固方法中最有效的技术之一．现有加固工程中，已经出现了增设钢梁与原混凝土板形成组合粱的应用，但在进行设计计算时，却很少考虑钢粱与混凝土板的共同工作效应，研究明显落后于应用．本文主要研究了增设钢梁加

2、固后的双向板在竖向均布荷载作用下的受力性能．主要包括以下内容：I、针对后加螺栓、打通楼板连接型钢梁与混凝土板这种具体加固形式，本文进行了2个试件在竖向均布荷载作用下的试验研究。分析了试件的破坏形态、挠度变形、跨中位置处沿截面高度方向应变分布、以及滑移与掀起分布规律等。通过试验研究，初步了解了螺栓连接钢梁与楼板这种加固形式的受力特点。从试验结果看，加固后钢筋混凝土板能够承受很大的竖向荷载，螺栓连接件没有发生破坏，交界面滑移与掀起值都较大。2、针对四边简支的双向板经钢梁加固后的特定边界条件，选用单三角级数对楼板的基本

3、微分方程进行求解，用Matlab软件编制程序，求解板的变形和内力分布，并用一具体算例来说明变形和内力分布规律，并针对加固工程中常用的宽翼缘H型钢系列。讨论了随着钢梁的刚度变化而加固板内力与变形相应也变化的规律。接着在比较各国规范的基础上，合理确定与钢梁共同工作的楼板的有效宽度}在板的解析解的基础上，较准确地确定组合粱承受的荷载：并建立了考虑滑移与掀起双重因素的组合梁的微分方程。推导了附加挠度公式，最后用一具体算例计算附加挠度变形、滑移与掀起值，并与试验值进行对比，结果基本符合。3、对钢粱加固后的混凝土板建立三维有

4、限元模型，通过合理地确定混凝土、钢筋、钢梁、钢板的应力—应变关系及连接件的力—位移关系，用有限元工具ANSYS软件进行模拟。把完全共同工作状态与部分共同工作状态进行对比，把有限元模拟结果与试验值进行对比。在荷载初期，两者结果符合较好，但由于加固试验的两次成型这个特殊性，加之试验中采用的连接方式是螺栓连接后浇自密实混凝土，连接性能稍差些，荷载后期挠度变形、滑移和掀起的试验值均较有限元结果偏大。关键词：楼板加固滑移掀起单三角级数钢梁刚度有效宽度荷载传递有限元模拟英文摘要ExperimentalStudyandfini

5、teelementanalysisonRCSlabsStrengthenedbysteelbeamGraduatestudent：QlYuanrongSupervisor：Prof．OiuHongxingSoutheastUniversityAbstractAmongthenumerousstrengtheningmethodsofconcreteslabs，bocauscreinforcementwithOrdersteelcanincreasebearingcapacitysignificantly,itis

6、consideredoneofthemostpowerfultechniquesforstrengtheningandrehabilitating．Atthepresenttime，compositebeams,formedbyconcreteslabwithenhancinggiId廿steelorlitsbottom，hasbeenappliedintoreinforcementengineering．However'mutualworkbehaviorsbetweenslabsandOrdersteelsa

7、tenotusuallyconsideredwhendoingreinforcementdesign．Obviously,thestudyfallsbehindapplications．Inthispaper,theresearchismainlyfocused011themechanicalbehaviorsofthetwo-wayslabsUengthenedby触steelnndegverticaluniformloads．11壕maincontentisfollowing：Withboltconnecti

8、nggirdersteeltoconcreteslabaftergettingitthrough，thebehavioroftheslabssUrengthenedbycompositebeams,includingfailuremodes，deflection,thedism'butlonofstrninalongtheheightdirection,slippagea