輕型組合橋面UHPC層的彎拉靜力及疲勞性能試驗(yàn)研究.pdf

1、基于現(xiàn)代橋梁和組合結(jié)構(gòu)的發(fā)展要求，針對(duì)常規(guī)正交異性鋼橋面的兩大難題，湖南大學(xué)邵旭東教授提出將配筋UHPC通過抗剪連接件與鋼橋面板形成組合結(jié)構(gòu)而協(xié)同受力，即鋼-UHPC輕型組合橋面系。
　　本文為探究該組合橋面系的橫向抗彎性能，對(duì)10塊鋼-UHPC組合簡(jiǎn)支板進(jìn)行試驗(yàn)研究及其開裂強(qiáng)度與承載力分析，得出：保護(hù)層厚度與截面配筋率對(duì)UHPC層開裂荷載影響十分顯著，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)將橫橋向鋼筋置于縱橋向鋼筋之上，并適當(dāng)提高配筋率；當(dāng)裂縫寬度小于0.

2、2mm時(shí)，荷載與最大裂縫寬度關(guān)系近似線性。正彎矩作用下，純彎段裂縫間距幾乎與橫向鋼筋的間距相同；在極限荷載前，荷載與最大裂縫寬度關(guān)系近似線性；鋼板將純彎段UHPC最大裂縫寬度有效限制在0.2mm左右。采用彈性分析方法計(jì)算 UHPC的開裂強(qiáng)度為18.4MPa~32.7MPa，大于實(shí)橋荷載作用下UHPC頂面橫向拉應(yīng)力；采用塑性分析方法計(jì)算鋼-UHPC組合板的抗彎承載力，與試驗(yàn)值吻合較好。
　　本文基于已建的肇慶馬房大橋與在建的岳陽洞庭

3、湖二橋均采用了帶縱向開口加勁肋的輕型組合橋面，開展了不同配筋率的工字鋼梁-UHPC輕型組合梁彎拉疲勞試驗(yàn)研究，得出：該輕型組合梁低、高配筋率的UHPC層靜力彎拉開裂強(qiáng)度 fcr分別為33.2MPa與54.6MPa；當(dāng) UHPC拉應(yīng)力幅均為0.49 fcr~0.15 fcr時(shí)，低、高配筋UHPC層的等效脈動(dòng)應(yīng)力分別為14.8MPa、24.3MPa，低、高配筋截面鋼-UHPC輕型組合梁分別歷經(jīng)273.4萬次、374.0萬次彎拉疲勞荷載后，其

4、整體抗彎剛度只稍微減小，UHPC頂面只出現(xiàn)一條細(xì)小橫向裂縫，說明該輕型組合梁具有良好的抗彎拉疲勞性能；隨著截面配筋率的提高，UHPC層的疲勞開裂壽命明顯延長，UHPC剩余彎拉強(qiáng)度越大，并且剩余強(qiáng)度與靜載強(qiáng)度的比值也越大。
　　本文分別采用Mode code2010中的推薦公式、基于我國GB50010-2010規(guī)范的修正公式與法國UHPFRC-2013規(guī)范的推薦公式計(jì)算鋼-UHPC輕型組合板的裂縫寬度，對(duì)比計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)值可知：基于