預制預應力疊合板的研究現狀

李大鵬 吳潛 李娜

摘要：目前，我國裝配式建筑中疊合板是使用頻率最高的預制構件，疊合板構造類型的選取直接影響其力學性能。對目前各種構造類型疊合板的研究 現狀進行分類，并分析各種類型的優缺點，為該種樓板的設計提供依據。

關鍵詞：裝配式建筑;預應力;疊合板;力學性能

近年來，我國的建筑工業化得到大力發展，預制疊合板因具有生產工 藝相對簡單、現場安裝便捷、連接節點構造可靠、能大量節省模板等優點，使其成為裝配式建筑的首選構件。目前建筑工程對疊合板構造類型的選取 大致可以分為如下幾類：預制預應力疊合板、預制預應力帶肋疊合板、預 制預應力帶鋼桁架疊合板。為此本文對預制預應力疊合板各種類型的研究 現狀進行分析，為建筑工程中對疊合板構造類型的選取提供依據。

1 疊合板的優缺點

疊合板與全預制樓板相比，其整體剛度和抗震性能較好，與現澆樓板 相比，其施工速度快，更有利于實現產業化生產。預制底板在工廠制造，機械化程度高，流水線生產速度快，構件品質 得以保證，而且不受季節性 影響。預制底板的模板可以重復使用，施工現場只需拼裝預制底板，可兼 做 后澆混凝土的模板，大大降低支模工作量，減少現場濕作業，改善現場 作業環 境，提高施工效率，明顯縮短工期。由于疊合樓板是由預制底板部 分和疊合層現澆部分組成，這兩部分混凝土存在著齡期上的差異，因而會 存在收縮應力上的差別，當兩部分的齡期差異越大，其收縮應力相差亦越 大。實際施工過程中，疊合樓板的施工工序較多，板跨度大時需要加支撐，為實現雙向板傳力，板-板連接節點構造較為復雜，要求構件安裝的精細化 程度 比較高，因此對施工單位的施工質量管理提出更嚴格的要求。

2 預制預應力疊合底板

2.1 對疊合板拼縫的 研究

裘翀等對疊合板預制底板兩種拼縫構造進行分析，一個是分離式接縫，另一個是整體式接縫，兩者是在不同條件下使用的，單向板宜采用密拼縫;雙向板宜使用整體式接縫，使疊合板符合雙向受力狀態。兩種拼縫構造在?受力上、施工工藝上各有優劣[1]。

2.2 對預制預應力帶鋼筋桁架疊合底板的研究

蘭州大學李縣準等對桁架鋼筋預應力底板疊合板力學性能進行了研究 發現施工階段的桁架鋼筋預應力底板和使用階段的疊合板的力學性能符合 規范要求;增加底板的厚度或增加上層板寬度可以提高底板承載力，增大 配筋率或 桁架鋼筋的直徑可以提高疊合板的承載力，因為這些途徑增大了 底板剛度或混凝土受壓區面積;有限元模擬與理論計算結果表明，底板和 疊合板開裂彎矩、極限承載能力、撓度的理論計算結果與數值模擬結果吻 合良好。[2]

山東建筑大學王順對預應力混凝土鋼管桁架疊合板受力性能進行研究 得出在施工階段的受力過程中，預應力混凝土鋼管桁架疊合板預制底板的 受力過程與普通疊合板的底板受力過程類似;在試驗及吊裝過程中，底板承載力及整體剛度顯示出較好的效果;所有的預制底板試件的破壞，都是 從鋼管先屈曲開始，且鋼管的上、下表面均承受壓應力，緊接著底板下表 面出現大量的裂縫，而預應力鋼絲沒有達到屈服，屬于壓彎破壞[3]。

2.3 對預制預應力帶肋疊合底板的研究

吳方伯等對預制預應力帶肋底板混凝土疊合板的雙向受理效應理論進 行研究發現預制預應力帶肋底板一混凝土疊合板在彈性階段存在雙向受力 效應，并且在一定范圍內，雙向受力效應十分明顯，此受力效應隨疊合層 厚度的增加而變得更為顯著[4]。對于矩形板，雙向受力效應隨長短跨跨度比 值的增加而逐漸減弱。李金華等對預制帶肋底板混凝土雙向疊合板的彈性 計算方法進行簡化[5]。重慶大學的呼輝峰對預應力混凝土帶肋底板疊合板靜 力性能進行研究疊合板（剪跨比為 6）在豎向荷載荷載作用下，三種帶肋 形式的疊合板均發生受彎破壞，疊合板現澆層與預制層協同工作良好，試 件的開裂荷載、承載力和變形性能基本一致;通過 ABAQUS 有限元軟件得 到疊合板的荷載一位移曲線及破壞模式與試驗結果吻合良好;基于試驗和 有限元計算結果，建立力學分析模型，提出截面承載力簡化計算公式;疊 合板不同剪跨比試件發生的破壞形式也不同[6]。

3 結語

混凝土疊合板的大量運用使得建筑工程的施工效率和環境得到了很大 的提升，在得到提升的同時出現了很多類型疊合底板用其制成的疊合板的 力學性能也有所不同，目前對于預應力疊合板板的研究雖然取得了一定的 研究成果，但缺少對各類疊合板性能的綜合評估，為工程設計選用合理疊 合板提供依據，因此后續有待加強該方面的研究。

參考文獻：

[1]裘翀，潘旭明，張柏年，孟家輝，李濱.疊合板預制底板拼縫構造分 析[J].價值工程，2018，37（ 01）：125-127.

[2]李縣準.桁架鋼筋預應力底板疊合板力學性能的研究[D].蘭州大學，2021.

[3]王順.預應力混凝土鋼管桁架疊合板受力性能研究[D].山東建筑大 學，2019.

[4]吳方伯，黃海林，陳偉，周緒紅，劉彪.預制預應力帶肋底板-混凝 土疊合板雙向受力效應理論研究[J].工業建筑，2010，40（11）：55-58.

[5]李金華. 預制帶肋底板混凝土雙向疊合板簡化彈性計算方法研究[D]. 湖南科技大學，2018.

[6]呼輝峰. 預應力混凝土帶肋底板疊合板靜力性能研究[D].重慶大學. 基金項目：遼寧省教育廳青年育苗項目（lnqn201907）