T形板肋對預制帶肋底板混凝土疊合板彎曲疲勞性能的影響

黃海林 祝明橋 曾垂軍 呂偉榮

摘要：為研究T形板肋對預制帶肋底板混凝土疊合板彎曲疲勞性能的影響，對3塊T形肋底板疊合板和1塊整澆板進行彎曲疲勞性能對比試驗，主要考察T形板肋與疲勞荷載幅值對試件疲勞破壞形態及疲勞損傷程度的影響，得到了在不同疲勞循環加載次數下的跨中動位移、混凝土應變、預應力筋應變、殘余變形等，分析了在不同疲勞循環加載次數下的剛度退化情況、荷載應變分布規律、裂縫分布規律及剩余承載力等。研究結果表明，經歷200萬次疲勞循環加載后，T形肋底板疊合板無明顯的剛度和強度退化，增設T形板肋的疊合板能達到與整澆板相同的彎曲疲勞性能；T形肋底板疊合板正截面彎曲疲勞強度計算可采用普通預應力混凝土受彎構件正截面疲勞應力驗算的4個假定，最終以此建立了其正截面彎曲疲勞強度驗算方法。

關鍵詞：預制帶肋底板混凝土疊合板；預制混凝土；預應力混凝土；T形板肋；彎曲疲勞試驗

中圖分類號：TU378.5

文獻標志碼：A 文章編號：1674-4764（2016）02-0011-10

Abstract：In order to investigate influence of T-type rib on flexural fatigue behavior of concrete composite slab with precast prestressed ribbed panel， experiment is conducted to study the concrete composite slab with precast prestressed T-type rib panel and cast-in-place slab. The factors influencing the fatigue failure pattern and fatigue damage， such as T-type rib and fatigue load parameter， are studied by fatigue tests. The dynamic deflection， strains of concrete and prestressed tendons， and residual deflection are measured. Stiffness degradation， strain distribution， crack distribution and residual bearing capacity are analyzed. Results show that composite slabs with precast prestressed T-type rib panel can achieve the same flexural fatigue behavior as cast-in-place slabs. Design formulas for normal section bending fatigue strength of concrete composite slab with precast prestressed ribbed panel are put forward with reference to the four assumptions of traditional prestressed concrete flexural member.

Keywords：composite slab with precast ribbed panel； precast concrete； prestressed concrete； T-type rib； flexural fatigue test

《預應力混凝土疊合板》（06SG439）中規定底部預制構件的厚度一般不得小于50 mm，使得預制構件寬度方向的疊合板有效厚度較小，難以實現雙向配筋，且06SG439不適用于受振動的結構，限制了該類樓板在廠房、停車庫等中的推廣應用[1]。

為改善傳統混凝土疊合板的界面性能，學者們從新材料應用與預制底板結構形式創新兩個方面入手進行了大量的研究，主要有：

1）Matsui等[2]、Nam等[3]、Hanus等[4]、左一澤等[5]以及楊勇等[6]開發了GFRP底板混凝土雙向組合板，共同點為：GFRP底板上設有開孔板肋，兼作為抗剪鍵，通過在預留孔洞內配置穿孔鋼筋，實現了雙向受力?！?br>