钢-UHPC组合桥面纤维网格湿接缝静力弯曲抗裂性能研究

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作者 朱劲松 李佳凝 +1 位作者 丁婧楠 孙雅丹 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第7期751-760,共10页

针对钢-超高性能混凝土(UHPC)组合桥面在实际工程中UHPC接缝界面因基体及钢纤维不连续导致局部抗拉性能下降这一问题,提出新型纤维网格湿接缝构造.为探究该新型构造的力学性能和抗裂性能的优越性,将其与规范中的异形加强钢板湿接缝、矩... 针对钢-超高性能混凝土(UHPC)组合桥面在实际工程中UHPC接缝界面因基体及钢纤维不连续导致局部抗拉性能下降这一问题,提出新型纤维网格湿接缝构造.为探究该新型构造的力学性能和抗裂性能的优越性,将其与规范中的异形加强钢板湿接缝、矩形湿接缝、平直湿接缝进行对比分析.对上述4种湿接缝构造的组合桥面进行负弯矩静力弯曲抗裂性能试验研究和数值模拟,分析试件破坏过程、裂缝开展过程、荷载-挠度关系及应变分布.结果表明:湿接缝局部构造的改变不足以影响试件整体弯曲刚度及承载力;纤维网格湿接缝、异形加强钢板湿接缝、矩形湿接缝构造的初裂荷载相较于平直湿接缝分别提高了117.0%、57.0%和3.7%,纤维网格湿接缝抗裂性能最佳;数值分析得到4种湿接缝最大裂缝宽度分别为0.236 mm、0.275 mm、0.243 mm和0.510 mm;纤维网格湿接缝构造可有效延缓裂缝宽度的发展. 展开更多

关键词 钢-uhpc组合桥面 湿接缝 静力负弯矩试验 纤维网格 抗裂性能 有限元模拟

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D形截面弹体对UHPC靶的侵彻性能研究

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作者 张启瑞 彭永 +2 位作者 余双洋 程浩 李翔宇 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第10期1044-1052,共9页

为探究D形截面弹体对超高性能混凝土(UHPC)靶的侵彻机理与性能优化规律,采用质量为254g的D形截面弹体对半无限UHPC靶开展了初速度范围在596~836m/s的侵彻试验研究,并结合数值仿真探讨了横截面宽高比、头径比及长径比等参数对D形截面弹... 为探究D形截面弹体对超高性能混凝土(UHPC)靶的侵彻机理与性能优化规律,采用质量为254g的D形截面弹体对半无限UHPC靶开展了初速度范围在596~836m/s的侵彻试验研究,并结合数值仿真探讨了横截面宽高比、头径比及长径比等参数对D形截面弹体侵彻特性的影响规律.研究结果表明,相同运载平台限制下,相对于传统圆截面弹体,D形截面弹体的侵彻深度提升了8.0%~12.6%,加速度变化更加平稳;增大长径比可显著提升D形截面弹体的侵彻能力并降低其加速度变化率;当D形横截面宽高比从1.0变化到1.2时,侵彻深度增加约6.0%~8.5%,当D形横截面宽高比介于1.2~1.8之间时,对侵彻深度的影响可忽略不计;随着头径比γ值的增加,侵彻深度仅有微小增加,增加幅度不超过5%,表明D形截面弹体的设计灵活性较高.研究结果拓展了非对称弹体的侵彻理论,可为异形战斗部应用提供技术支撑. 展开更多

关键词 侵彻深度 D形截面弹 超高性能混凝土 数值仿真 结构参数

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基于DIC技术的新型UHPC连接装配式混合配筋柱塑性变形能力研究

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作者 杨帆 王坦 +1 位作者 周志杰 刘嗣扬 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第5期53-61,71,共10页

基于综合提高构件耐久性并保证构件延性的需求,采用FRP筋替代钢筋,减少FRP筋搭接长度并减少后浇区段高度,提出一种新型UHPC连接装配式混合配筋柱。为研究其地震下的塑性变形能力,开展新型柱拟静力试验,通过数字图像相关(DIC)技术对实验... 基于综合提高构件耐久性并保证构件延性的需求,采用FRP筋替代钢筋,减少FRP筋搭接长度并减少后浇区段高度,提出一种新型UHPC连接装配式混合配筋柱。为研究其地震下的塑性变形能力,开展新型柱拟静力试验,通过数字图像相关(DIC)技术对实验全过程的变形和应变进行捕捉,以及破坏时混凝土剥落高度的准确量测,计算曲率、应变和混凝土剥落塑性铰长度,分析新型柱的塑性变形能力。结果表明,曲率和应变塑性铰长度基本一致,轴压比对混凝土剥落塑性铰长度影响不大,而芯柱直径主要影响后浇区UHPC塑性铰的开展,减少塑性铰区混凝土剥落。现有塑性铰长度计算模型大大地低估了新型柱的塑性变形能力,提出两种修正的计算模型来综合预测新型柱的混凝土剥落塑性铰长度。 展开更多

关键词 装配式结构 混合配筋 芯柱 uhpc DIC技术 塑性变形

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UHPC-NC复合桥墩时变地震易损性分析

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作者 赵耀 杨光煜 胡晶晶 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第5期161-171,共11页

近海钢筋混凝土(NC)桥墩在氯离子侵蚀作用下,材料性能逐渐劣化,结构抗震性能大幅退化。在NC桥墩塑性铰区域引入超高性能混凝土(UHPC)进行材料替换,可有效降低桥墩震损风险。依托工程实例,采用ABAQUS软件建立精细化有限元模型,结合氯离... 近海钢筋混凝土(NC)桥墩在氯离子侵蚀作用下,材料性能逐渐劣化,结构抗震性能大幅退化。在NC桥墩塑性铰区域引入超高性能混凝土(UHPC)进行材料替换,可有效降低桥墩震损风险。依托工程实例,采用ABAQUS软件建立精细化有限元模型,结合氯离子侵蚀作用下材料性能劣化规律,研究分析NC桥墩及UHPC-NC复合桥墩时变易损性变化规律。结果表明,随着服役时间的推移,NC桥墩材料性能逐渐劣化,桥墩损伤概率显著增大;相较于NC桥墩,全寿命周期内UHPC-NC复合桥墩损伤概率大幅降低,表明在NC桥墩塑性铰区域引入UHPC材料可显著提高结构抗震性能,降低NC桥墩震损风险。 展开更多

关键词 氯离子侵蚀 性能退化 uhpc-NC复合桥墩 地震易损性

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基于试验数据库的UHPC梁抗剪承载力计算方法 被引量：2

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作者 邱明红 晏班夫 +3 位作者 李钊 姜远根 张阳 邵旭东 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3441-3456,共16页

为研究钢筋UHPC梁的抗剪承载力计算方法,首先,建立了钢筋UHPC梁的抗剪试验数据库;然后,以此为基础对法国NF P18—710规范、瑞士SIA 2052指南、日本JSCE—2006指南、GB 50010—2010规范、JGJ/T 465—2019规范和DBJ 43/T 325—2017规程中... 为研究钢筋UHPC梁的抗剪承载力计算方法,首先,建立了钢筋UHPC梁的抗剪试验数据库;然后,以此为基础对法国NF P18—710规范、瑞士SIA 2052指南、日本JSCE—2006指南、GB 50010—2010规范、JGJ/T 465—2019规范和DBJ 43/T 325—2017规程中的抗剪承载力计算公式进行评估和分析;最后,修正了法国NF P18—710规范的抗剪承载力公式。研究结果表明:各规范公式均不同程度地保守估计了钢筋UHPC梁的抗剪承载力,其中无腹筋UHPC梁的各规范ξ_(m)为1.71~2.71,有腹筋UHPC梁的各规范ξ_(m)为1.52~2.09;国外规范中,法国NF P18—710规范的ξ_(m)分别为1.52~1.71,预测结果误差最小且安全储备较合理;与法国NF P18—710规范预测结果相比,瑞士SIA 2052指南的ξ_(m)为1.70~1.95,预测结果更为保守;日本JSCE—2006指南对于无腹筋UHPC梁预测结果与法国NF P18—710规范相比较为接近,而对于有腹筋梁预测结果偏差较大;国内规范中,GB 50010—2010规范的预测结果最为保守,ξ_(m)为2.13~2.71;JGJ/T 465—2019规范和DBJ 43/T 325—2017规程在GB 50010—2010规范基础上考虑了钢纤维对抗剪承载力的影响,预测精度有所提高。其中,JGJ/T 465—2019规范的ξ_(m)为1.59~1.74,DBJ 43/T 325—2017规程的ξ_(m)为1.66~1.81。基于规范计算模型误差分析,提出了考虑剪跨比影响的UHPC基体抗剪承载力系数和考虑钢纤维影响的钢纤维抗剪承载力系数的取值方法,修正了法国NF P18—710规范的抗剪承载力计算公式,可较好地预测钢筋UHPC梁的抗剪承载力。 展开更多

关键词 桥梁工程 抗剪承载力 试验数据库 超高性能混凝土梁 计算公式 误差分析

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混合梁斜拉桥微膨胀UHPC灌注钢混结合段的时变效应 被引量：3

6

作者 谭星宇 刘路明 +2 位作者 方志 洪金圣 杨灿 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期709-720,共12页

为明确微膨胀超高性能混凝土(Ultra-High-Performance Concrete,UHPC)灌注材料的收缩徐变对混合梁斜拉桥钢混结合段长期性能的影响,以湖北武穴长江公路大桥为工程背景,开展材性试验与结构反应实测。基于一种全桥杆系+局部空间网格的多... 为明确微膨胀超高性能混凝土(Ultra-High-Performance Concrete,UHPC)灌注材料的收缩徐变对混合梁斜拉桥钢混结合段长期性能的影响,以湖北武穴长江公路大桥为工程背景,开展材性试验与结构反应实测。基于一种全桥杆系+局部空间网格的多尺度有限元建模方法,对不同灌注材料收缩徐变下钢混结合段的时变效应进行分析研究。研究结果表明:实桥所采用的微膨胀UHPC在测试龄期内膨胀应变呈现出先增后减且始终保持膨胀的趋势,在约5 d龄期时达到最大膨胀应变292.6με,至1 080 d时为83.8με;徐变系数在前50 d龄期内增长较快,至1 080 d时为1.63。灌注材料的收缩可在结合段内部产生显著的次应力,表现为内填混凝土的拉应力和钢格室的压应力;徐变则会导致混凝土应力松弛而使一部分恒载压应力向钢结构转移。运营20 a后,钢混结合段内填普通混凝土存在较高的开裂风险。未作收缩控制的普通UHPC虽亦出现拉应力,但未超过其抗拉强度,抗裂安全系数仍可达到1.5以上。而微膨胀UHPC处于受压状态,不存在开裂问题。微膨胀UHPC的应用,既可改善内填混凝土的抗裂性能,又有助于常规钢混结合段的结构优化,大幅减少材料用量和结构自重。 展开更多

关键词 混合梁斜拉桥 钢混结合段 超高性能混凝土(uhpc) 微膨胀混凝土 收缩 徐变

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UHPC-RC节段组合梁的抗弯性能分析 被引量：5

7

作者 严靖 陈亮 黄润钺 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期207-213,共7页

为研究低预应力度条件下,不同节段接缝的超高性能混凝土-钢筋混凝土(ultra-high performance concrete-reinforced concrete,UHPC-RC)组合梁的抗弯性能,文章基于ABAQUS有限元软件,建立UHPC-RC节段组合梁的基准有限元模型,并利用已有的... 为研究低预应力度条件下,不同节段接缝的超高性能混凝土-钢筋混凝土(ultra-high performance concrete-reinforced concrete,UHPC-RC)组合梁的抗弯性能,文章基于ABAQUS有限元软件,建立UHPC-RC节段组合梁的基准有限元模型,并利用已有的试验数据验证该模型的合理性。节段接缝分别为平面干接缝、平面胶接缝、齿键干接缝和齿键胶接缝,在基准有限元模型的基础上,进一步研究节段接缝类型对组合梁抗弯性能的影响。研究发现,在四点受弯加载方式下,接缝的几何特征(平面或齿键)对组合梁的极限荷载和开裂荷载影响较小,环氧树脂胶的使用对组合梁的抗弯性能影响较大。 展开更多

关键词 桥梁工程 超高性能混凝土-钢筋混凝土(uhpc-RC) 节段组合梁 节段接缝 ABAQUS有限元软件 cohesive behavior模型

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采用装配式栓钉的钢-UHPC组合板的抗弯性能 被引量：1

8

作者 郭君渊 王俊颜 +1 位作者 杲晓龙 边晨 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期63-72,共10页

为提高钢-UHPC组合结构的延性,本文提出一种采用装配式栓钉连接的钢-UHPC组合板。设计并完成了不同抗剪连接程度的组合板的抗弯性能试验,分析了组合板试件破坏形态、极限承载力、刚度、裂缝发展规律和板端滑移,并与采用焊接栓钉的钢-UHP... 为提高钢-UHPC组合结构的延性,本文提出一种采用装配式栓钉连接的钢-UHPC组合板。设计并完成了不同抗剪连接程度的组合板的抗弯性能试验,分析了组合板试件破坏形态、极限承载力、刚度、裂缝发展规律和板端滑移,并与采用焊接栓钉的钢-UHPC组合板进行了对比分析,讨论了组合板试件的可拆卸性,最后对其极限抗弯承载力和抗弯刚度进行了理论分析并推导了计算公式。结果表明:装配式栓钉连接的钢-UHPC组合板破坏模式为纵向水平剪切黏结破坏;降低栓钉间距能提高组合板的协同变形能力,从而提高组合板结构的极限承载力、弹塑性阶段的刚度和裂缝控制能力;与采用焊接栓钉连接的钢-UHPC组合板对比,其在发生较大变形的情况下钢板和UHPC板仍然可较容易地拆卸分离;推导了装配式栓钉连接的钢-UHPC组合板的极限承载力计算方法和抗弯刚度计算公式,提出了抗弯刚度计算时应对UHPC板高度进行折减,折减系数(βU)在正常使用阶段建议为0.85,理论计算结果与试验结果吻合良好。本文研究成果可为采用装配式栓钉的钢-UHPC组合板的设计和应用提供理论依据。 展开更多

关键词 钢-uhpc组合结构 超高性能混凝土 装配式栓钉 受弯性能 受弯承载力 抗弯刚度

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框架桥节点UHPC桥面板负弯矩性能研究

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作者 邱俊峰 张杰 +1 位作者 张阳 余俊杰 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期36-41,共6页

研究目的:为探究小跨径连续框架桥负弯矩区UHPC桥面板的受力性能,通过实桥缩尺模型对节点抗裂、转动能力和极限承载力等进行试验研究,并基于ABAQUS有限元软件对试验模型进行数值模拟与参数分析,探究UHPC桥面板长度、厚度与配筋率等关键... 研究目的:为探究小跨径连续框架桥负弯矩区UHPC桥面板的受力性能,通过实桥缩尺模型对节点抗裂、转动能力和极限承载力等进行试验研究,并基于ABAQUS有限元软件对试验模型进行数值模拟与参数分析,探究UHPC桥面板长度、厚度与配筋率等关键参数对框架桥负弯矩区节点受力性能的影响规律。研究结论:(1)框架桥节点的UHPC桥面板具有较高的开裂应力(6.56MPa),在正常使用阶段,UHPC桥面板有效抑制了负弯矩区的裂缝形成和发展,提高了结构的整体抗裂性能;(2)增大UHPC桥面板配筋率能有效提高框架桥节点的抗弯承载能力,但会降低UHPC桥面板的抗裂性能;(3)框架桥节点的抗裂性能与承载能力均随UHPC桥面板厚度的增大而提高;(4)在保证UHPC桥面板和UHPC-NC界面均具有较好抗裂性能的前提下,在框架桥节点的负弯矩零点之间设置UHPC桥面板经济性最好;(5)本研究就小跨径连续框架桥负弯矩区提出了一种高性能节点的构造设计方法,可为同类桥梁设计提供有效参考。 展开更多

关键词 连续框架桥 负弯矩区 超高性能混凝土(uhpc) 试验研究 有限元分析

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钢纤维和养护制度对超高性能混凝土材料阻尼性能及机理的影响

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作者 陈昭晖 陶然 汪瑶杰 《振动与冲击》 北大核心 2025年第11期245-253,共9页

考虑钢纤维参数和养护制度等因素,研究了超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)的阻尼性能和机理。结果表明:掺入钢纤维提升了UHPC阻尼性能,纤维体积掺量为2.5%时UHPC阻尼比较未掺时增加了54.9%;减小钢纤维长径比、采... 考虑钢纤维参数和养护制度等因素,研究了超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)的阻尼性能和机理。结果表明:掺入钢纤维提升了UHPC阻尼性能,纤维体积掺量为2.5%时UHPC阻尼比较未掺时增加了54.9%;减小钢纤维长径比、采用标准养护可使UHPC具有更好的阻尼性能。合理选择钢纤维参数和养护制度可制备出兼顾阻尼、强度和经济成本的UHPC材料。考虑钢纤维对UHPC阻尼性能的正负效应,建立了UHPC材料阻尼的半经验预测公式。微观层面上,随钢纤维掺量增加、长径比减小以及采用标准养护制度,UHPC基体中掺入钢纤维形成的纤维-基体界面过渡区、微孔隙和微裂缝等内部缺陷会增多,但有利于UHPC材料通过钢纤维的形变、钢纤维-基体界面间摩擦、微裂缝开合、微孔隙变形以及微孔隙内部空气的柔性缓冲等机制产生阻尼耗能。 展开更多

关键词 超高性能混凝土(uhpc) 钢纤维 养护制度 阻尼性能 微观分析

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基于UHPC的高性能桥梁结构研究与应用 被引量：43

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作者 曹君辉 樊伟 +3 位作者 李立峰 邵旭东 张阳 赵华 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1-32,共32页

超高性能混凝土(UHPC)是一种具有超高力学性能和超长耐久性的水泥基复合材料,为桥梁结构的创新和高性能化带来了新的可能性.近些年来,国内外学者持续开展了桥梁结构领域UHPC的研究,并不断推动工程应用,取得了长足的进步.本文介绍了作者... 超高性能混凝土(UHPC)是一种具有超高力学性能和超长耐久性的水泥基复合材料,为桥梁结构的创新和高性能化带来了新的可能性.近些年来,国内外学者持续开展了桥梁结构领域UHPC的研究,并不断推动工程应用,取得了长足的进步.本文介绍了作者团队基于UHPC所研发的几种高性能桥梁结构,包括开裂在役钢桥面UHPC加固新结构、危旧混凝土梁桥UHPC加固结构、UHPC矮肋桥面板结构、UHPC大跨径箱梁结构、中小跨径UHPC装配式桥梁结构、UHPC-NC组合装配式桥梁结构、UHPC装配式盖梁结构和UHPC防撞结构等最新研发的结构形式,详细介绍了上述各类结构的特点和优势、理论和试验研究进展、实际工程应用,以期分享UHPC高性能桥梁结构研发和应用经验. 展开更多

关键词 超高性能混凝土 高性能桥梁结构 基本理论 试验 工程应用

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装配式钢-UHPC组合桥面板试设计及性能研究 被引量：27

12

作者 赵秋 陈平 +1 位作者 陈宝春 陈孔生 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期94-99,共6页

针对钢-UHPC组合桥面板使用传统机械剪力连接件的不足,提出一种装配式钢-UHPC组合桥面板。为给该装配式组合桥面板的设计和应用提供依据,以国内某大跨度扁平钢箱梁桥为依托,将该桥钢桥面板改为装配式钢-UHPC组合桥面板进行试设计,并采用... 针对钢-UHPC组合桥面板使用传统机械剪力连接件的不足,提出一种装配式钢-UHPC组合桥面板。为给该装配式组合桥面板的设计和应用提供依据,以国内某大跨度扁平钢箱梁桥为依托,将该桥钢桥面板改为装配式钢-UHPC组合桥面板进行试设计,并采用ANSYS建立主梁节段空间有限元模型,对试设计的装配式组合桥面板的受力性能进行研究。研究结果表明:装配式组合桥面板中,UHPC层的横桥向拉应力和粘结层的横桥向剪应力是结构计算的控制指标;在装配式组合桥面板结构中,UHPC层受到的最大拉应力为10.87 MPa,粘结层受到的最大剪应力为0.97 MPa,材料均能满足结构的受力要求;装配式组合桥面板的钢面板最不利构造细节的最大应力幅仅为纯钢桥面板的1/5,说明装配式组合桥面板结构可满足实际桥梁需求且可有效地避免纯钢桥面疲劳开裂等病害。 展开更多

关键词 钢桥 钢-混组合桥面 装配式结构 超高性能混凝土 试设计 受力性能 有限元法

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波形顶板-UHPC组合桥面板优化设计 被引量：20

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作者 张清华 程震宇 +2 位作者 廖贵星 卜一之 李乔 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期670-678,共9页

为解决正交异性钢桥面板的疲劳问题,从其根本原因和提高其抗疲劳性能的基本途径出发,提出一种新型波形顶板-UHPC(超高性能混凝土)组合桥面板结构体系.确定影响新型桥面板受力特性的主要参数及其合理取值范围,使用基于BP(back propagati... 为解决正交异性钢桥面板的疲劳问题,从其根本原因和提高其抗疲劳性能的基本途径出发,提出一种新型波形顶板-UHPC(超高性能混凝土)组合桥面板结构体系.确定影响新型桥面板受力特性的主要参数及其合理取值范围,使用基于BP(back propagation)神经网络的优化设计模型对结构进行优化设计,就所优化的结构尺寸进行疲劳性能测试.研究结果表明:该结构能大幅减少桥面板结构中的几何构型不连续部位数量和焊缝数量,显著提高顶板局部刚度;波形钢板高度、顶部和底部水平段宽度是结构受力性能的重要影响参数;基于BP神经网络的优化设计模型适用于该类桥面板结构的优化设计,最大误差为4.4%;新的结构体系具有良好的疲劳性能,疲劳寿命超过200 a,为正交异性钢桥面板的疲劳问题提供了较好的综合解决方案. 展开更多

关键词 正交异性钢桥面板 波形顶板-uhpc组合桥面板 优化设计模型 BP神经网络 疲劳性能

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UHPC加固箱梁顶板受弯性能试验研究 被引量：22

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作者 张阳 党祺 穆程 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期8-18,共11页

提出密配筋UHPC(超高性能混凝土)加固钢筋混凝土箱梁顶板方法,以消除混凝土箱梁顶板因开裂导致结构承载能力和耐久性普遍降低两类病害.为探究该加固方法在集中荷载下的箱梁顶板横向受弯性能,对3块足尺箱梁顶板局部模型进行试验研究.试... 提出密配筋UHPC(超高性能混凝土)加固钢筋混凝土箱梁顶板方法,以消除混凝土箱梁顶板因开裂导致结构承载能力和耐久性普遍降低两类病害.为探究该加固方法在集中荷载下的箱梁顶板横向受弯性能,对3块足尺箱梁顶板局部模型进行试验研究.试验结果表明:负弯矩作用下,受拉的UHPC层显著提高了加固板的抗裂性能和刚度;加固试验板的开裂强度取决于UHPC的弹性抗拉性能;裂缝宽度为0.2mm时的持荷水平相对于未加固试验板提高了255.8%;当裂缝宽度小于0.27mm时,荷载与最大裂缝宽度关系近似线性.正弯矩作用下,UHPC层受压,加固试验板的开裂强度取决于封闭裂缝所用黏胶的抗拉强度;因为普通混凝土区域裂缝出现较早,正弯矩加固板在前期表现出略微偏大的挠度,但后期挠度和裂缝宽度的增长速度均明显小于未加固板,致密的UHPC层为箱梁顶板提供良好的防水性能,加固层对正弯矩试验板刚度的提高和裂缝发展的控制效果较为明显;破坏形态符合预期,破坏荷载与理论计算结果吻合良好. 展开更多

关键词 桥梁工程 加固 超高性能混凝土(uhpc) 开裂 抗弯承载力

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新型UHPC连续箱梁桥的体外预应力锚固构造形式研究 被引量：12

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作者 邵旭东 张良 +1 位作者 张松涛 欧阳泽卉 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期1-7,共7页

针对新型UHPC连续箱梁桥的结构特点及预应力体系布置,对其腹板处体外预应力下折索进行齿块锚固研究.对独立矩形齿块进行应力分析,揭示板厚对锚固区壁板外侧'局部弯曲效应'的影响.通过拓扑优化分析构建出一个揭示齿块锚固区传力... 针对新型UHPC连续箱梁桥的结构特点及预应力体系布置,对其腹板处体外预应力下折索进行齿块锚固研究.对独立矩形齿块进行应力分析,揭示板厚对锚固区壁板外侧'局部弯曲效应'的影响.通过拓扑优化分析构建出一个揭示齿块锚固区传力机理的简化平面杆系模型,提出两种齿块锚固区局部加强的方法.在此基础上,对UHPC箱梁桥的腹板体外预应力锚固齿块进行构造设计,对比6种不同锚固方案,分析横隔板、预应力筋齿块内转向和锚固长度对锚固区受力的影响,最终得出较为合理的体外预应力齿块锚固构造形式. 展开更多

关键词 桥梁工程 构造形式 有限元分析 体外预应力锚固齿块 超高性能混凝土 薄壁箱梁

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钢纤维埋深与类型影响钢纤维-UHPC基体界面粘结性能的试验研究 被引量：12

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作者 袁明 朱海乐 +3 位作者 颜东煌 袁晟 黄练 刘昀 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第16期131-139,共9页

为研究钢纤维-超高性能混凝土(UHPC)基体界面粘结性能的影响因素,进一步阐明不同纤维类型、埋深下双根钢纤维、UHPC基体粘结性能及界面破坏形式,本工作通过双丝拉拔试验对不同埋深的高强钢纤维在UHPC基体中的拔出行为进行研究,以了解纤... 为研究钢纤维-超高性能混凝土(UHPC)基体界面粘结性能的影响因素,进一步阐明不同纤维类型、埋深下双根钢纤维、UHPC基体粘结性能及界面破坏形式,本工作通过双丝拉拔试验对不同埋深的高强钢纤维在UHPC基体中的拔出行为进行研究,以了解纤维的拉拔性能和UHPC的界面粘结性能。纤维拉拔试验以纤维类型及埋深为变量,对两根钢纤维在不同纤维埋深下的评价参数进行了表征和分析,并观察了纤维拔出后的微观形貌和UHPC基体的隧洞形貌。试验结果表明:端钩型纤维的拉拔性能优于直圆型纤维;利用SEM观察到拔出的直圆型纤维表面粘附有絮状或簇状的微小UHPC基体颗粒,并有不同程度的擦伤或长而宽的刮痕,在UHPC基体隧洞中发现了微裂纹,且在纤维拉拔过程中拔出口附近的基体会发生剥落。同时,钢纤维的拉拔性能与纤维埋深有关,但埋深对端钩型纤维影响更大,拉拔荷载峰值达到402.66 MPa,材料的强度利用率为94.9%;纤维的破坏模式也与纤维类型有关,端钩型纤维比直圆型纤维更易发生断裂。本研究可为进一步改善钢纤维增强超高性能混凝土的力学性能提供参考。 展开更多

关键词 桥梁工程 超高性能混凝土(uhpc) 双丝拉拔试验 钢纤维 粘结性能 纤维埋深

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植筋参数对UHPC-石材界面抗剪性能的影响研究 被引量：6

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作者 杨俊 陈瑞 +3 位作者 张中亚 邹杨 周建庭 王蔚丞 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期62-78,共17页

在桥梁结构的加固工程中,植筋是最常用的界面连接增强措施。为明晰UHPC加固石砌结构植筋界面的力学性能,通过30个UHPC-石材组合试件推出试验,研究不同界面植筋率、植筋深度和植筋间距对UHPC-石材界面抗剪性能的影响,分析不同植筋参数下... 在桥梁结构的加固工程中,植筋是最常用的界面连接增强措施。为明晰UHPC加固石砌结构植筋界面的力学性能,通过30个UHPC-石材组合试件推出试验,研究不同界面植筋率、植筋深度和植筋间距对UHPC-石材界面抗剪性能的影响,分析不同植筋参数下组合试件的裂缝开展及分布情况和荷载-滑移曲线特征。结果表明:(1)未植筋UHPC-石材组合试件的破坏模式均为脆性破坏,而植筋试件则主要表现为以界面滑移和石材局部劈裂为主要特征的延性破坏模式,石材表面裂缝形态均呈现“八”字形的斜向裂缝;(2)当植筋率小于0.29%时,组合试件的界面抗剪强度和延性随植筋率的增大而逐级提升,植筋率为0.09%、0.19%和0.29%的抗剪强度分别是未植筋组合试件的1.54倍、1.98倍和2.66倍;当植筋率继续增大时,UHPC-石材界面强度却出现降低的趋势;(3)植筋深度和植筋间距对组合试件界面抗剪强度影响较小,而对UHPC-石材界面延性影响较大;(4)基于试验结果和有限元分析,建议UHPC加固石砌体结构中带肋钢筋的最大锚固长度为10d(d为钢筋公称直径),植筋间距取50~100mm较为合理;考虑安全和经济等因素,建议UHPC与石材的界面最优植筋率为0.29%,而UHPC加固层厚度以50mm为宜。 展开更多

关键词 桥梁工程 超高性能混凝土 uhpc加固 界面抗剪 界面植筋

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基于应力监测的钢-UHPC组合桥面和环氧沥青钢桥面疲劳性能对比 被引量：18

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作者 秦世强 黄春雷 +1 位作者 张佳斌 高立强 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期61-70,共10页

为评估不同桥面加固方案对正交异性桥面板疲劳性能的改善情况,对比了钢-UHPC组合桥面和环氧沥青桥面铺装的桥梁疲劳性能.基于连续一周的应力时程数据,采用线性累积损伤准则计算了各疲劳易损细节的最大应力幅、等效应力幅和疲劳剩余寿命... 为评估不同桥面加固方案对正交异性桥面板疲劳性能的改善情况,对比了钢-UHPC组合桥面和环氧沥青桥面铺装的桥梁疲劳性能.基于连续一周的应力时程数据,采用线性累积损伤准则计算了各疲劳易损细节的最大应力幅、等效应力幅和疲劳剩余寿命.建立有限元模型,对2种方案加固后的桥面刚度进行了定量对比,分析了车流量及温度变化对疲劳易损细节疲劳寿命的影响.结果表明:钢-UHPC组合桥面在各疲劳易损细节的最大应力幅和等效应力幅均小于ERE铺装桥面;除疲劳寿命为无穷大的疲劳易损细节外,钢-UHPC组合桥面疲劳易损细节疲劳寿命均大于ERE铺装桥面;钢-UHPC组合桥面拥有更大的抗弯刚度,钢-UHPC桥面板最大挠度为ERE铺装桥面的67.29%;车流量增多对2种方案加固后桥面疲劳易损细节疲劳寿命的影响基本一致,钢-UHPC组合桥面抗高温性能更好. 展开更多

关键词 桥梁工程 正交异性桥面板 钢-uhpc组合桥面 疲劳评估 应力监测

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键槽构造UHPC-NC界面黏结性能试验研究 被引量：21

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作者 周建庭 胡天祥 +2 位作者 杨俊 周璐 孙航行 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第16期16050-16057,16064,共9页

采用超高性能混凝土(UHPC)加固桥梁,UHPC与既有普通混凝土(NC)结构界面间的黏结性能是保证加固效果的关键。为研究界面构造对UHPC-NC界面黏结性能的影响,以键槽布置和形状为变量,开展键槽构造UHPC-NC单面直接剪切试验,并与界面黏贴处理... 采用超高性能混凝土(UHPC)加固桥梁,UHPC与既有普通混凝土(NC)结构界面间的黏结性能是保证加固效果的关键。为研究界面构造对UHPC-NC界面黏结性能的影响,以键槽布置和形状为变量,开展键槽构造UHPC-NC单面直接剪切试验,并与界面黏贴处理试件进行对比。结果表明:UHPC-NC黏结界面的破坏形态主要可分为四种,其中c、d类破坏(黏结界面与NC出现破坏)占总破坏形态的80%;键槽构造组的界面黏结性能优于黏贴组,其界面黏结抗剪强度比黏贴组高2倍左右;当键槽口宽度较小(10~20 mm)即体积损失率低于0.09时,UHPC-NC界面黏结抗剪强度随键槽口宽度的增大而增大;正梯形键槽试件的界面黏结抗剪强度比直角形键槽试件高25%左右,倒梯形键槽试件的界面黏结抗剪强度比直角形键槽试件高13%~15%;键槽构造UHPC-NC界面黏结-滑移曲线包含弹性上升阶段、屈服阶段和破坏下降阶段,部分曲线无屈服阶段,其极限滑移值均在0.8 mm以下。本工作提出了键槽构造UHPC-NC界面黏结-滑移模型,并给出了黏结刚度建议值。 展开更多

关键词 桥梁工程 高性能混凝土 桥梁加固 界面黏结性能 荷载滑移曲线 键槽构造

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基于断裂力学的UHPC复合拱圈加固效率研究 被引量：17

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作者 杨俊 周建庭 +2 位作者 程俊 辛景舟 周璐 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期74-78,共5页

为研究超高性能混凝土(UHPC)复合拱圈受力机理及合理加固厚度,以某钢筋混凝土拱桥为背景,基于断裂力学机理,采用ABAQUS实体分析软件建立拱圈及加固层整体有限元模型,计算分析经UHPC、C50材料复合加固后拱圈的应力降幅水平和加固层厚度... 为研究超高性能混凝土(UHPC)复合拱圈受力机理及合理加固厚度,以某钢筋混凝土拱桥为背景,基于断裂力学机理,采用ABAQUS实体分析软件建立拱圈及加固层整体有限元模型,计算分析经UHPC、C50材料复合加固后拱圈的应力降幅水平和加固层厚度改变的应力变化规律。结果表明:基于断裂力学应力强度因子理论,采用复合拱圈加固后,带Ⅰ型裂纹和Ⅲ型裂纹主拱圈的应力强度因子分别减少36.7%和29.1%;Ⅰ、Ⅲ型裂纹主拱圈加固后,有限元计算的主拉、主压应力降幅均大于断裂力学理论分析的应力降幅,表明存在多种阻裂机理;加固层厚度增加与应力降幅呈非线性,薄层加固中使用UHPC材料的应力降幅较C50混凝土效果显著,采用厚3~9cm的UHPC薄层加固时,其加固效率较高。 展开更多

关键词 拱桥 钢筋混凝土结构 复合拱圈 超高性能混凝土 断裂力学 应力强度因子 有限元法 桥梁加固

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