现今我国经济进入了高速发展期,建筑产业化成为一个大趋势,为此“十三五”国家重点研发计划中专门设立了“装配式混凝土工业化建筑高效施工关键技术研发与示范”的课题,旨在有效推进装配式混凝土建筑的研究与推广应用。目前国内的装配式混凝土框架结构工程中楼面结构应用的钢筋桁架叠合楼板仍然跨度较小,8m左右柱网间的板下需要设置次梁,结构空间布置不方便,不能够满足学校、医院、商务办公楼、地铁站、停车场等大跨度大开间的建筑功能需要。实际工程中采用的一些大跨度叠合楼板,多为预制板单向受力、叠合后仅靠上部叠合层形成双向受力为主的叠合楼板,并没有很好地实现双向受力性能。且很多大跨度叠合楼板四周出筋、安装不便,板底临时支撑密集,高效施工并没有得到很好的体现。因此,基于上述大跨度双向叠合楼板的市场需求,本文提出了一种新型大跨度预应力夹芯双向叠合楼板。首先本文对这种新型大跨度叠合楼板以楼面活荷载标准值4.0kN/m~2进行了设计研究。主要设计理念是采用轻质填芯板减轻自重且增强保温隔热性能;采用预应力钢绞线来增强板的承载力和抗裂性能,减少施工阶段临时支撑;同时为了达到双向受力的目的,通过创新性地设置横向暗梁、增加预制板底横向配筋率、使拼缝处钢筋弯折以增加锚固长度等方法来增强非预应力方向的刚度,保证叠合楼板的双向受力性能。然后本文在完成设计研究后,制作了3块预制带肋底板拼成8100mm×7500mm足尺的叠合楼板试件,研究了预制底板的生产工艺和叠合楼板的安装施工工艺。预制板生产工艺简单连续,成品底部光滑,且安装时柔度较大,板块间不存在明显高差,后期无需吊顶。安装时临时支撑只需横向设置两道,就能够满足承载能力及刚度要求。板四周不出筋进一步减少了施工难度。最终叠合楼板整体减重率达15.8%,整个生产和施工流程节约了资源也提高了效率。接着在预制钢管混凝土柱和先张预应力梁装配完成的子结构上,用制作完成的8100mm×7500mm足尺叠合板试件进行了静载试验研究。试验结果表明,本文提出的新型大跨度预应力夹芯叠合楼板承载能力强(最大面均布荷载33.63 kN/m~2仍未破坏)、刚度大(荷载达到设计活载标准值4 kN/m~2时挠度仅为5.83mm)、抗裂性能良好(7 kN/m~2时才开裂,且拼缝处裂缝出现较晚)。另外从破坏的裂缝形态、荷载—位移曲线、荷载—钢筋应变曲线来看,该类新型大跨度叠合楼板确实是双向传力,且破坏时的塑性绞线基本与双向板一致,虽然非预应力方向刚度略低于预应力方向,但该类新型板双向受力性能仍然是很好的。为了论证试验结果的正确性,本文也对试件进行了有限元分析来进行对比,发现与试验结果基本相符,说明试验结果具有可重复性和客观性。最后总结了本文的主要工作和研究成果,认为该类新型大跨度预应力夹芯双向叠合楼板综合性能优良,值得推广应用,并对该类新型大跨度板以后优化改进的方向提出了建议。