不同洞边加强方式的预应力开洞板的受力分析

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1、桂林理工大学硕士学位论文1．1选题的背景及意义第1章绪论近年来国内建设项目逐年增多，建筑体型和功能趋于多样化，为争取项目投资效益n叼1常需要在建筑总高度不变的情况下提高建筑物的容积率和使用面积，并节约材料。而长期以来建筑设计平面布置开间较小、分割不灵活，远远满足不了人们对居住环境日益增长的需求。许多住户在乔迁新居之前都要“大动手术"拆墙翻修一番，由于受原有结构平面的限制，这种翻修既难以满足住户的要求又带来浪费，甚至会危及建筑物结构安全。建筑师一直想突破现有的框框，实现大开间【2】、大进深、灵活分隔的建筑设计方案，为住户创造一个允

2、许他们根据各自的需要、爱好和愿望灵活分隔的自由空间。为了适应人们对建筑体内大空间的需求，配合建筑师的创意，结构师们作出了许多努力，如采用无粘结预应力混凝土楼板就为解决这样的问题提供了非常有效的办法。无粘结预应力混凝土楼板具有如下明显的优点口1：(1)可跨越较大的跨度、布置灵活、管线设置方便和使用性能好。(2)抗腐蚀性强、防火性能可靠和抗震性能好。(3)施工速度快：无粘结预应力钢筋可象普通钢筋一样单根分散布筋，然后浇混凝土，待混凝土强度达到设计要求时再进行张拉封锚，不需要预留孔道、穿筋、灌浆等复杂程序。在高层建筑结构中应用无粘结预

3、应力技术是近年来建设部推广的10项新技术之一，符合国家创建节约型社会的精神，具有一定的经济效益和广阔的使用前景。由于这项技术的经济性和实用性H1，现在许多国家都得到重视并被广泛应用。无粘结预应力板在高层建筑中已得到了广泛应用，但也还存在一些亟待解决的问题，如无粘结预应力开洞板，其受力复杂，易产生应力集中并导致裂缝，影响结构的使用及安全。目前我国对这种特殊板型的受力分析和配筋方式的研究还很少，如在开洞板内设置暗梁时对其受力性能的影响，洞口位置对预应力板的影响，开洞板的布筋方式等问题，国内仍然没有形成一套完整、成熟可靠的设计方法和施

4、工工艺，需要进行进一步的实验研究与理论探讨。近几年，多项无粘结预应力楼板工程的设计与施工，虽然从使用的效果看，这几项工程的安全度、挠度和抗裂度等都达到了设计要求，因没有系统的研究方法与检测手段，所采用的设计方法较保守，其合理性、科学性有待进一步的探讨。1．2无粘结预应力混凝土楼盖应用现状桂林理工大学硕士学位论文无粘结预应力的概念∞1最早由美国的R．E．Dill于1925年提出的，即在张拉预应力钢筋时容许预应力钢筋对周围混凝土发生纵向相对滑移，直到现在已有较大的发展。由于无粘结预应力混凝土施工方便、预应力筋的摩擦损失小、有效高度损

5、失小等优点，近几十年来，无粘结预应力混凝土在加拿大、英国、瑞士、德国、澳大利亚、日本等国家房屋建筑中也有很多应用。在桥梁工程中，国外较为盛行的应用无粘结预应力混凝土逐孔拼装施工工艺建造连续梁桥。特别是体外无粘结预应力混凝土桥梁更是首选桥梁结构形式。近十多年来，后张无粘结预应力技术在我国发展迅速，并正在获得越来越多的应用。我国于六十年代后期在房屋建筑中首先采用了涂沥青的冷拉钢筋做无粘结筋，七十年代初先后在上海、北京、云南等地对无粘结预应力筋基本性能进行研究陋¨9J。这时，中国建筑科学研究院、北京市建筑工程研究院等单位开始采用高强钢

6、丝或钢绞线制作无粘结筋，并研究这种高效后张无粘结混凝土的结构性能以及无粘结的制作和张拉工艺。1980年，北京市建筑工程研究院研制成功挤压涂层的无粘结筋生产线和相应的锚固系统，1984年出版的《部分预应力混凝土结构设计建议》介绍了无粘结预应力混凝土设计的理论和方法，这些工作为日后大规模推广无粘结预应力技术创造了条件。利用无粘结预应力技术降低结构高度，是在多高层建筑中采用无粘结预应力的主要原因之一。在7．10m跨度范围中，利用无粘结预应力扁梁，与普通钢筋混凝土梁板方案相比，每层至少可以压缩30cm，倘若采用无梁楼板，压缩的余地则更大

7、，结构高度的降低一定方面可以增加楼层数量。在许多城市的地段中，由于消防或城市规划的限制，建筑的总高被限制在某一确定的高度以下，这时候采用预应力技术、降低结构高度就有特别的含义。因此，采用预应力技术后，虽然单方混凝土造价上升了，但综合经济效益却很明显。与相同布置的普通钢筋混凝土楼板相比，由于预应力技术可以减小楼板厚度或梁断面，从而较大幅度的降低楼板结构自重，并由此减小支承结构的断面、减小地震力、增加使用面积、降低地基和基础的造价。由于采用预应力来控制结构构件的行为，也使构件在荷载作用下有良好的使用性能。正是由于这些突出的优点，使无

8、粘结预应力技术在楼板、特别是高层建筑的楼板中的应用逐年增长。无粘结预应力混凝土楼盖主要有单向板体系、周边支承的双向板体系、无梁体系、密肋体系、井字梁体系和不规则板体系六种∞¨101：(1)无粘结预应力混凝土单向板以普通截面梁、宽扁梁或剪力墙为支承，后两者主要适用