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第37卷第6期四川轻化工自然科学版Vol.37No.6

2024年12月Dec.2024

JournalofSichuanUniverScienceLnglNaturalScienceEdition)

文章编号：2096-7543(2024)06-0083-08DOl:10.11863/j.suse.2024.06.10

磷石膏模壳空心叠合楼盖有限元分析

李

佳，邹祖银2

643000；2.四川农业大学土木工程学院，成都

（1.四川轻化工大学土木工程学院，四川自贡611830)

摘要：针对磷石膏模壳现浇密肋空心叠合楼盖和无梁楼盖在施工过程中会出现模壳移位

的现象，以及施工过程复杂且不适用于装配式建筑的问题，提出一种新型预应力肋梁磷石膏模

壳空心叠合楼盖体系。利用ABAQUS有限元软件建立27个新型叠合楼盖有限元模型，研究空

腔模壳材料、预应力肋梁预制厚度、桁架高度以及受力钢筋直径等参数对新型空心叠合楼盖承

载力的影响，并进行开裂荷载和承载力理论分析。结果表明，该新型预应力肋梁磷石膏空腔模

壳叠合楼盖与传统混凝土叠合楼盖屈服荷载和最大荷载分别降低2.35%和3.71%，新型楼盖能

满足正常使用要求；通过增大下弦钢筋直径可以提高该新型空心叠合楼盖的极限承载力；预制

肋梁厚度与桁架高度在一定范围内能显著提高新型楼盖承载力，继续增大预制肋梁厚度和桁架

高度，楼盖承载力明显下降。基于有限元分析结果，提出不同跨度条件下新型叠合楼盖参数最

优尺寸，为该楼盖的实际运用提供理论参考。

关键词：预应力肋梁；磷石膏模壳；钢筋桁架；叠合楼盖；ABAQUS

中图分类号：TU375文献标志码：A

引言模壳和磷石膏模盒空心楼盖进行静力对比试验，发

现石膏模盒制作的密肋楼盖整体性、保温隔热性能

磷石膏是制造磷酸盐矿时产生的工业副产品，好、具有较高性价比。卢雅琴等[将磷石膏加工成

含磷酸盐及硫酸盐等有害杂质，长期堆放将造成土模盒应用于密肋井字楼盖后，发现楼盖自重大概能

地资源浪费和环境污染，而将磷石膏运用于建筑中

可以变废为宝。磷石膏制品大都被用于装饰装腔模无梁楼盖进行数值模拟分析，探究了不同模盒

修，在结构构件上的应用非常少[2-4,主要将磷石膏形式和排列方式对承载力的影响。刘长江14和黄振

制成模壳应用在现浇密肋空心楼盖5和无梁空心楼霖等115]对磷石膏空腔模无梁楼盖进行保温隔热试

盖[]中，满足绿色节能环保需求。许多学者[7-9]对磷

验，发现磷石膏空腔模壳导热系数较低，保温隔热

石膏模盒空心楼盖进行试验和有限元研究，探讨模效果优良。

壳和楼盖整体工作性能。吴秀忠1用玻璃钢、木制随着装配式建筑的发展，现浇的磷石膏无梁楼

收稿日期：2023-11-04

基金项目：国家自然科学基金项目

作者简介：李佳(1997-),女,助教,硕士,研究方向为结构工程,(E-mail)1262950676@

84四川轻化自然科学版）2024年12月

盖和密肋楼盖存在施工过程复杂、模壳移位的问题，盖的预制构件为预应力钢筋桁架肋梁，承载与抗裂

已难以满足经济、耐久、节能的要求，因此一种整体性能好，其磷石膏模壳上部设置凸缘，以便与肋梁

性能好、自重轻