预应力混凝土双T板的结构性能试验研究.docx

预应力混凝土双T板的结构性能试验研究 【摘要】：本文介绍了TYPb2130型预应力混凝土双T板的结构性能试验，并介绍如何在结构性能试验中应用混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002（2011年版）中关于结构性能试验中的荷载分级方法。通过结构性能试验，对该预应力混凝土双T板进行了挠度检验、抗裂检验及承载力检验。根据试验结论，对TYPb2130型预应力混凝土双T板的生产提供了依据，为预应力混凝土双T板的结构性能试验提供探索性建议。 【关键词】预应力混凝土双T板；结构性能试验；荷载分级。 预应力混凝土双T板由宽大的面板和两根窄而高的肋组成，受压区截面较大，中和轴接近或进入面板，受拉主筋有较大的力臂。因此双T板具有良好的结构性能、明确的传力层次，简洁的几何形状，可制成大跨度、大覆盖面积和比较经济的承载构件。预应力混凝土双T板在出厂前要进行结构性能检验工作，以确定双T板的挠度检验、抗裂性和承载力检验能否满足混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002（2011年版）的要求。结构性能试验的结论为双T板的生产提供依据。 1 试验概况 受河北省涿州市恒旗建材有限公司的委托，对该公司生产的一块YTPb2130型预应力混凝土双T板的挠度、抗裂性和承载力进行了结构性能试验，以确认该板是否满足设计和规范要求。 查预应力混凝土双T板09SG432-2，YTPb2130型预应力混凝土双T板的结构参数见表1，构件尺寸如图1所示。 表1YTPb2130型预应力混凝土双T板设计参数 板实际长度 L(m) 20.98 板的计算跨度 l0(m) 20.8 板宽 b(m) 3.0 板高 h(m) 0.8 自重 G(kN/m2) 2.90 挠度检验荷载 Qk(kN/m2) 5.39 抗裂检验荷载允许值 Qcr(kN/m2) 5.28 挠度检验限值 as(mm) 34.73 抗裂检验系数允许值 cr 0.98 承载力检验荷载设计值 Qd(kN/m2) 7.51 图1双T板构件尺寸（单位：mm） 2 结构性能试验 2.1支撑方式 本次试验支座支承在钢架上，地面为混凝土地面，坚实平整。支承方式为一端固定支座（角钢），一端滚动铰支座（钢管）。两端支座标高水平一致，宽度大于板宽。 2.2加载方式 此次加载双T板为单向板，加载物采用混凝土地面砖，混凝土地面砖尺寸（长宽高）为400mm200mm100mm，每块砖质量为15kg，垛与垛之间间隙不小于200mm。 2.3位移表安装方式 试验共布置6块位移表，测量双T板在加载过程中跨中和支座附件位置的位移，位移表布置方式如图2所示。 图2位移表布置方式（16为百分表） 1）加载程序 结构试验开始前先进行预加载，检验支座是否平稳，仪表及加载设备是否正常，并对仪表进行调零； 在达到使用状态试验荷载值Qs（Fs）以前，每级加载值不宜大于0.20Qs（0.20Fs）；超过Qs（Fs）以后每级加载值不大于0.10Qs（0.10Fs）； 接近开裂荷载计算值Qccr（Fccr）时，每级加载值不宜大于0.05Qs（0.05Fs）；试件开裂后每级加载值可取0.10Qs（0.10Fs）； 2）持荷时间 每级荷载加载完成后的持荷时间不宜少于5min10min，且每级加载时间宜相等； 在使用状态试验荷载值Qs（Fs）作用下，持荷时间不应少于15min；在开裂荷载计算值Qccr（Fccr）作用下，持荷时间不宜少于15min；如荷载达到开裂荷载计算值之前出现裂缝，则在开裂荷载计算值下的持荷时间不应少于5min10min。 2.4加载量 根据表1中数据，抗裂检验加载量为Q1=20.83（5.28-2.9）=148.51kN，挠度检验加载量为Q2=20.83（5.39-2.9）=155.38kN。可以看出挠度检验的加载量大于抗裂检验的加载量。与混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002（2011年版）中描述的结构性能试验构件的加载量先达到使用荷载再接近构件的开裂荷载有细微的差别。 为了满足混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002（2011年版）中关于荷载分级加载的要求。第一级至第四级荷载，每级加载取31kN，从第五级荷载开始每级加载7kN，直至构件出现裂缝；构件出现裂缝后，每级加载恢复至15kN，加载至285kN后，每级加载14kN，直至构件出现混凝土结构试验方法标准GB/T 50152-2012中表7.3.3所列承载力标志之一时，即可终止加载。 4 试验过程 在预应力混凝土双T板加载前，仔细检查双T板的表面，未发现肉眼可见裂缝及其他病害。加载过程中，当加载量达到159kN时，预应力混凝土双T板跨中挠度为30.43mm；当加载量从173kN增至180kN过程中，预应力混凝土双T板肋梁侧面跨中截面附近位置出现竖向裂缝，裂缝宽度为0.06mm；当加载量从474kN增至488kN过程中，预应力混凝土双T板肋梁侧面跨中截面附近位置裂缝数量大幅增加，最大裂缝宽度达到1.56mm，终止加载。 5 结构性能检验结果 5.1挠度检验 当预应力混凝土双T板的加载量达到159kN（大于挠度检验加载量Q1）时，挠度为30.43mm，小于挠度检验限值as，挠度检验满足混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）（2011年版）的要求。 5.2抗裂检验 当加载量从173kN增至180kN过程中，预应力混凝土双T板肋梁侧面跨中截面附近位置出现竖向裂缝，裂缝宽度约0.06mm。取173kN为预应力混凝土双T板的开裂荷载。 ， ，即 抗裂检验满足混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）（2011年版）的要求。（ 为实测双T板的开裂荷载， 为抗裂检验荷载允许值） 5.3承载力检验 当加载量从474kN增至488kN过程中，预应力混凝土双T板肋梁侧面跨中截面附近位置裂缝数量大幅增加，最大裂缝宽度达到1.56mm。取板的承载力极限值为474kN。 , ，承载力检验满足混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）（2011年版）的要求。（ 为双T板出现承载力标志时的承载力实测值， 为承载力检验荷载设计值） 6 结论 在预应力混凝土双T板的加载量接近Qs和Qcr时，将加载分级减小至每级荷载为0.05Qs或更小时，可同时满足加载程序中、条的要求。加载程序满足混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）（2011年版）的要求。 所检YTPb2130型预应力混凝土双T板，挠度检验、抗裂检验和承载力检验均满足混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）（2011年版）的要求。因此该种型号的预应