双钢筋混凝土夹芯双向板抗弯性能试验研究及有限元分析

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本文对双钢筋混凝土夹芯双向板的抗弯性能进行了详细的试验研究和 ANSYS 非线性有限元分析。 首先,通过三块四边简支的双钢筋混凝土夹芯双向板的抗弯试验,研究了板的荷载-挠度曲线的变化规律,总结出板的变形特点。试验表明该类板能够满足正常使用的变形要求;根据钢筋和混凝土的应变变化规律,对板的受力机理进行了研究,提出了板的受力模型;分析了板的裂缝开展特点,与普通钢筋混凝土双向板进行了比较,并进一步总结了双钢筋对裂缝开展所起的作用;由板的破坏形态和特征,研究了影响板抗弯性能的主要因素,并对板的设计提出了一般性建议,可以作为工程应用的参考。 其次,在上述试验研究的基础上,分别采用普通钢筋混凝土双向板的弹性理论和塑性理论对板的极限承载力进行了计算。结果表明弹性理论或塑性理论可以用于混凝土夹芯双向板的极限承载力计算,且偏于安全。 最后,利用 ANSYS 程序进行了非线性有限元分析。首先根据混凝土夹芯单向板的抗弯试验资料,对单向板进行了有限元分析,由此确定有限元模型的可行性。然后在此基础上,根据本次试验,对混凝土夹芯双向板自加载至破坏的全过程进行了非线性有限元分析。通过与试验的荷载-挠度曲线、荷载-钢筋应变曲线和裂缝展开图的比较,验证了有限元分析的正确性,并进一步证实了试验得出的有关结论。 以上研究结果可为双钢筋混凝土夹芯双向板的工程应用和进一步研究提供参考。
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