为研究一种新型预制型钢肋底板混凝土叠合板的受力性能,以跨度、肋高、肋宽、型钢厚度作为主要变量,对4块带型钢肋预制混凝土底板和2块叠合板进行了静载试验,得到了底板和叠合板的破坏形态、荷载-挠度曲线、型钢荷载-应变曲线,分析了其破坏机理、变形特性以及裂缝发展规律。结果表明,型钢肋与混凝土整体受力较好;增大试件肋宽、肋高均使得试件刚度和抗裂性能提高,增大试件跨度会降低其极限承载力、刚度和恢复性能;采用自然粗糙面的叠合面抗剪性能良好,可达到与整浇板相同的受力性能。

提出采用三维实体退化虚拟层合梁单元计算梁极限承载力的方法。考虑结构的几何非线性和材料非线性,利用该单元编制了极限承载力计算程序,并将其应用于梁极限承载力的分析。计算实例表明,该单元收敛快,稳定性好,在单元数较少的情况下,具有较高的精度。由于能克服块体单元或梁段单元法的缺陷,该计算方法具有更强的通用性。

设计了组合试验装置和系列弯剪扭受力组合,完成了7根钢筋混凝土矩形截面构件的弯剪扭组合试验研究。基于前苏联学者提出的钢筋混凝土构件斜截面极限强度理论,提出了钢筋混凝土构件弯剪扭组合受力强度计算公式,并将本文理论模型计算数据与本文及已有的试验数据作比较,发现结果均基本一致。

PBL剪力连接件是一种新型的剪力连接件,具有较高的抗剪承载力。阐述了连接件的破坏机理,分析了混凝土强度、开孔钢板孔洞直径和个数、钢板端部截面积以及贯穿钢筋的直径和强度对PBL剪力连接件承载力的影响。并根据这些试验结果回归出了有和没有端部混凝土承载作用时PBL剪力连接件极限承载力的计算表达式。

采用对比分析的方法,分别讨论了素混凝土构件、加入钢筋网片的混凝土和加入预应力钢绞线的混凝土局部受压破坏时裂缝分布情况以及极限承载力。结果表明,钢筋网片试块的用钢量要远高于预应力筋,而且预应力筋试块在形成拉压杆体系后,极限承载力可以大幅度提高。