预应力混凝土叠合板的研究现状及发展趋势Summary：近年来，国家鼓励全力发展装配式建筑，这有利于节约世界资源能源，减少环境污染，提高劳动生产率，保证实施工程质量，逐步实现建筑工业化。叠合板是在预制底板上部浇筑混凝土叠合层而形成的一种装配整体式结构构件。预应力混凝土叠合板分为预制底板和现场后浇叠合层两部分，预应力混凝土叠合板已大范围的应用在装配式结构中。在现场施工时，预制底板为永久模板，承担结构的自重和施工荷载；在使用时，预制底板与叠合层形成统一的整体，共同承受上部结构传到楼板上的荷载，以满足楼板的实际使用上的要求。在普通混凝土叠合板中加入预应力钢筋，对其施加预应力，能够有效解决混凝土叠合板的底板开裂问题，提高叠合板的刚度和整体性。Keys：预应力混凝土；叠合板；研究现状；发展的新趋势预应力混凝土叠合板研究现状1.1预应力混凝土钢筋桁架叠合板的研究.预应力混凝土钢筋桁架叠合板是目前使用最为广泛的预应力混凝土叠合板形式，与预应力混凝土平板叠合板相比可明显提高底板刚度。通过研究给出预应力叠合楼板的理论设计方法，提出预应力叠合板的制作流程与工艺、薄板（预制底板）的安装与叠合层的施工等，对预应力叠合板的发展奠定了坚实的理论基础；对钢筋桁架混凝土叠合板进行了试验研究，试验根据结果得出混凝土叠合板叠合层新旧混凝土接触面采用不一样做法，在受弯破坏前均未出现沿叠合面水平方向的剪切破坏，对板有抗震要求的，可在叠合层面上设置抗剪钢筋，保证叠合板的整体性；通过对钢筋桁架混凝土叠合板设计方法的研究，得到了钢筋桁架混凝土叠合板基本的设计计算方式；分别对预应力混凝土钢桁架（钢筋桁架、钢管桁架和钢板桁架）和平板进行预制底板和叠合板受弯试验，试验根据结果得出，钢桁架能明显提升预制底板的抗弯能力，其中钢管桁架的开裂荷载最高，预制底板的开裂荷载随着预应力筋数量的增加而增大，钢管桁架预制底板中钢管桁架上弦杆中是否灌浆对板的受力性能影响不大，钢筋桁架类型及桁架的有无对预应力混凝土叠合板的开裂荷载影响不大，为防止钢桁架上弦发生失稳破坏，建立了预制底板上弦失稳弯矩计算式。1.2预应力混凝土钢管桁架叠合板的研究预应力混凝土钢管桁架叠合板是在钢筋桁架叠合板基础上研发的一种叠合板形式，预应力抑制底板开裂，钢管桁架能有效控制底板反拱，减小底板厚度、减轻板的自重，增强了底板的抗弯刚度和承载力，抗裂性较好。通过对预应力混凝土钢管桁架叠合板一阶段和二阶段受力的对比试验，发现钢管桁架能增强混凝土叠合层与预制底板间的黏结力，“二阶段受力”效应减小了叠合板的开裂荷载且增大了最大裂缝宽度，叠合面满足抗剪要求等；对预应力钢管桁架叠合板的设计方法做了深入研究，提出了简化设计方法，即预应力方向按单向板设计，垂直于预应力方向按普通现浇混凝土双向板设计。.1.3带肋预应力混凝土叠合板的研究预应力叠合板带肋可以有效增强底板刚度，减缓叠合板的反拱现象。常见肋的材料是混凝土，钢肋正在研究探索阶段。研发出了预应力带肋底板（肋上预留孔洞）混凝土叠合板，混凝土肋中留设孔洞便于埋设管线，混凝土肋孔洞里浇筑混凝土形成预制底板与叠合层间的咬合力，但不足的是施工较复杂、施工效率低、对技术方面的要求高等，吴方伯等认为带肋应沿短跨方向布置，当叠合板长短跨比值2时，考虑双向受力效应，当长短跨比值2时，按单向板设计；提出一种预应力带肋混凝土叠合板，对带肋底板和带肋叠合板分别做试验和数值模拟分析，根据结果得出其叠合板承载力与带肋底板的混凝土强度等级、肋高、肋宽和叠合层厚度、配筋率有关，但必须要格外注意的是每种影响因素都要在合理的区间。针对预应力混凝土带肋叠合板中混凝土肋成型复杂问题，提出一种预应力钢肋叠合板（PCCSSR），通过试验，发现叠合板的受弯性能和承载力与混凝土上翼缘厚度、波纹钢腹板高度有关；波纹钢腹板比直线钢腹板具有更加好的抗剪能力和平面外刚度，可以有效提升叠合板的抗弯刚度且拥有非常良好的整体性。为探究不同板肋形式对带肋预应力混凝土叠合板的影响，对不同板肋叠合板（矩形肋）做试验，根据结果得出设置矩形板肋和T形板肋的叠合板，能达到与整浇板相同的受弯性能；提出了预制带肋底板混凝土叠合板的开裂弯矩和极限弯矩公式。目前研究中存在的不足和应用趋势2.1目前研究中存在的不足（1）预应力混凝土钢筋桁架叠合板采用整体接缝时，因其存在四周出筋，制作复杂、板接缝处需搭设模板整浇在一起，降低了使用效率；（2）对大跨度、在复杂环境条件下应用预应力混凝土叠合板的研究较少；（3）对预应力混凝土叠.合板往往当成一个独立的个体去考虑，很少对叠合板与钢梁柱节点处的构造和实施工程技术进行研究；（4）目前着重研究混凝土材料楼板，对轻质材料楼板研究不多；（5）目前主要研究单向预应力叠合板，对双向预应力叠合板的研究较少；（6）实际使用时楼板上可能开设洞口，一旦开洞就会切断普通钢筋和预应力钢筋，会使叠合板的受力性能和承载能力受一定的影响，目前对预应力混凝土叠合板的开洞研究较少；（7）预应力混凝土预制底板分布筋单一，都是普通钢筋，质量较大；（8）对预应力混凝土叠合板的刚度计算和疲劳性能设计考虑不多，应在这方面做广泛研究；（9）在研究过程中推导出的强度、刚度、弯矩等计算公式有特殊性、不太具有普遍性。2.2预应力混凝土叠合板应用趋势及研究方向（1）接缝处是叠合板的薄弱环节，目前对预应力混凝土叠合板接缝处的研究较少，应加强研究便捷高质量的接缝形式，提高施工效率。（2）随着装配式建筑的持续不断的发展，预应力混凝土叠合板需要适应任何施工环境。应深入开展大跨度、无支撑、异形叠合板的研究，以及特定复杂环境下使用的预应力混凝土叠合板的研究。（3）应重视预应力混凝土叠合板与框架整体受力机理研究，对预应力混凝土叠合板参与的装配式建筑的抗震能力及影响因素也应进行重点研究。（4）轻质混凝土叠合板能减轻楼板自重、降低造价、低碳环保。因此，应加强对轻质高强混凝土楼板的研究，同时，可在混凝土掺入适量的粉煤灰和煤矸石、或加入由建筑垃圾制成的再生粗骨料达到节约世界资源、低碳环保的要求。（5）为满足建筑更大的跨度、刚度等要求，应加大对双向叠合板和双向预应力叠合板的研究。（6）对开洞预应力混凝土叠合板也需建立理论依照，供实际工程参考。（7）FRP筋自重轻、强度高、抵抗腐蚀能力好，可用FRP筋作为预制底板分布筋，减轻底板自重。（8）在预制底板或浇筑叠合层时加入适量钢纤维材料，.增强抗裂性能，延缓裂缝的产生和扩大。（9）应完善各种预应力混凝土叠合板的设计计算方式，更好地满足实际工程的需要。结束语随着装配式建筑的持续不断的发展，人们认识到预应力混凝土叠合板与普通现浇混凝土楼板相比，具有施工安装方便，浇筑混凝土叠合层时不需要支模或减少支模、不用支撑或减少支撑，抗裂性好、挠度小、刚度较大、经济性好等优点，便于实现建筑工业化发展，拥有非常良好的应用前景。在预应力混凝土叠合板的实施工程技术的进一步研究中，应作好各有关的资料的收集整理，完善相关研究内容，促进其在建筑工业化中的推广应用，提升工程建设项目的实施工程质量及经济效益。Reference[1]刘文政，崔士起，刘传卿，等.预应力混凝土钢桁架叠合板受弯性能测试与 理论研究[J].建筑结构学报，2021，42（8）：95-106. [2]于敬海，何梦杰，张树辉，等.二阶段受力作用下预应力混凝土钢管桁架叠 合板受力性能测试研究[J].建筑结构，2021，50（5）：80-85. [3]吴杨，宋磊，朱兆晴，等.钢管桁架预应力混凝土叠合板设计方法[J].建筑 结构，2022，52（1）：109-114，126.
