预应力钢筒超高性能混凝土管套箍混凝土短柱的抗压性能研究

1

作者 陈岱杰 曹杰荣 +6 位作者 黄维佳 渊喆 石兵 楼拓 丁庆军 李进辉 侯东帅 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第4期35-40,共6页

跨海大桥面临着严峻的耐久性问题,尤其是混凝土桥墩。提出以围套的形式保护海洋工程桥墩混凝土柱防止海水侵蚀,在钢管外壁设置剪力钉,然后浇筑超高性能混凝土(UHPC),并缠绕预应力钢丝,最后浇筑UHPC,形成预应力钢筒超高性能混凝土管(PUC... 跨海大桥面临着严峻的耐久性问题,尤其是混凝土桥墩。提出以围套的形式保护海洋工程桥墩混凝土柱防止海水侵蚀,在钢管外壁设置剪力钉,然后浇筑超高性能混凝土(UHPC),并缠绕预应力钢丝,最后浇筑UHPC,形成预应力钢筒超高性能混凝土管(PUCCP)。制备了PUCCP套箍混凝土柱,并对其进行了抗压试验,并与素混凝土柱和UHPC套箍混凝土柱进行对比。此外,分析了PUCCP中预应力大小对PUCCP套箍混凝土柱抗压性能的影响。试验结果表明:相比素混凝土柱和UHPC套箍混凝土柱,PUCCP套箍可显著提高混凝土柱的抗压强度,且随着预应力的增加,混凝土柱的抗压强度相应增加;PUCCP套箍能对混凝土柱提供比UHPC套箍更充分的侧向约束,以实现应变硬化行为,从而显著提高混凝土柱的初始刚度和延性。 展开更多

关键词 预应力钢筒超高性能混凝土管 混凝土 短柱 抗压性能

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CFRP预应力筋超高性能混凝土T梁的受弯性能 被引量：11

2

作者 杨剑 方志 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期94-103,共10页

超高性能混凝土（UHPC）和碳纤维（CFRP）以其优异的性能成为土木工程领域极具应用前景的新型建筑材料，将两者结合在一起有望形成一种新的具有优良物理力学性能的配筋混凝土结构型式而应用于实际工程。为此，对超高性能混凝土的单轴受... 超高性能混凝土（UHPC）和碳纤维（CFRP）以其优异的性能成为土木工程领域极具应用前景的新型建筑材料，将两者结合在一起有望形成一种新的具有优良物理力学性能的配筋混凝土结构型式而应用于实际工程。为此，对超高性能混凝土的单轴受压应力-应变全曲线和UHPC梁的受力性能进行试验研究以及理论分析。试验参数主要选取预应力度、张拉控制应力和CFRP筋的黏结方式。试验结果表明，UHPC具有良好的受压变形性能，基于单轴受压试验结果建立UHPC的受压应力-应变全曲线方程；UHPC梁具有良好的变形能力以及合理的裂缝分布，其极限变形可达到梁跨径的1／30-1／72，在此基础上提出的计算方法能对所研究梁的受力性能进行较好的模拟。 展开更多

关键词 碳纤维(CFRP) 超高性能混凝土(UHPC) 预应力 梁

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预应力超高性能混凝土梁抗震性能试验研究 被引量：5

3

作者 邓宗才 王义超 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期29-34,共6页

将高强钢筋用于超高性能混凝土(UHPC),可充分发挥两者的高强性能。为了解预应力度和配筋率对预应力高强钢筋UHPC梁抗震性能的影响,设计制作了3根预应力和1根非预应力UHPC梁,进行低周反复荷载试验,分析各梁的抗震破坏形态、滞回曲线、骨... 将高强钢筋用于超高性能混凝土(UHPC),可充分发挥两者的高强性能。为了解预应力度和配筋率对预应力高强钢筋UHPC梁抗震性能的影响,设计制作了3根预应力和1根非预应力UHPC梁,进行低周反复荷载试验,分析各梁的抗震破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性指标、刚度退化、耗能能力和变形恢复能力,探讨预应力度和换算配筋率对梁抗震性能的影响规律。结果表明:非预应力和中等预应力度UHPC梁具有良好的抗震性能和延性性能,高预应力度UHPC梁具有较好的抗裂能力和变形恢复能力;提高预应力度会降低梁的耗能能力,改善变形恢复能力,但对刚度退化速率影响不大;提高换算配筋率可减缓刚度退化速率,降低梁的耗能能力,但对变形恢复能力影响不大。 展开更多

关键词 超高性能混凝土 高强钢筋 预应力 抗震性能 预应力度 配筋率 延性 刚度退化

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预应力对超高性能混凝土声屏障单元板抗弯性能的影响 被引量：2

4

作者 曹霞 何达波 +3 位作者 朱万旭 彭翰泽 曾榕 任义成 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第2期170-182,共13页

通过张拉HRB400级钢筋,对超高性能混凝土声屏障单元板施加预应力并进行抗弯加载试验,比较不同预应力度时超高性能混凝土声屏障单元板的抗弯性能;提出开裂弯矩计算式,并借助有限元软件ANSYS,对超高性能混凝土声屏障单元板的受力性能进行... 通过张拉HRB400级钢筋,对超高性能混凝土声屏障单元板施加预应力并进行抗弯加载试验,比较不同预应力度时超高性能混凝土声屏障单元板的抗弯性能;提出开裂弯矩计算式,并借助有限元软件ANSYS,对超高性能混凝土声屏障单元板的受力性能进行有限元分析。结果表明:在预应力要求较小的情况下,张拉HRB400级钢筋对超高性能混凝土施加预应力是可以实现的;随着预应力的增大,超高性能混凝土声屏障单元板的开裂荷载和刚度逐渐增大;预应力越大,则对单元板裂缝的限制效果越好,残余变形越小,但是延性劣化;开裂弯矩计算值与试验值吻合较好,开裂计算式可以有效预测预应力超高性能混凝土声屏障单元板开裂弯矩;超高性能混凝土声屏障单元板开裂荷载的试验值与模拟值吻合较好,约为行业规范中规定的在台风地区承受荷载不小于7 kPa的4倍,能很好地抵抗风荷载与列车行驶产生的脉动风荷载。 展开更多

关键词 超高性能混凝土 声屏障单元板 预应力 开裂弯矩 有限元分析

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预应力UHPC加固损伤梁抗弯性能参数分析与优化布设研究

5

作者 黄颖 王黎园 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期202-210,共9页

为优化超高性能混凝土(UHPC)加固层布设并提升其性能,采用数值模拟及试验对比方法,分别利用无配筋UHPC、普通配筋UHPC、预应力UHPC加固损伤RC空心板梁,研究不同加固状态下梁体的受力性能及加固层厚度、长度、预应力对梁体加固效果的影... 为优化超高性能混凝土(UHPC)加固层布设并提升其性能,采用数值模拟及试验对比方法,分别利用无配筋UHPC、普通配筋UHPC、预应力UHPC加固损伤RC空心板梁,研究不同加固状态下梁体的受力性能及加固层厚度、长度、预应力对梁体加固效果的影响。研究结果表明:与普通配筋UHPC加固相比,预应力UHPC加固能改善梁体应力状态,有效地约束裂缝的发展,极大地提高被加固空心板梁的承载力和刚度,梁体的开裂载荷、屈服载荷和抗弯极限承载力均提升显著,加固防护更加高效耐久;对比分析加固层厚度、长度、预应力等参数变化,提出加固层优化建议。研究结果可为UHPC加固损伤梁体设计提供参考。 展开更多

关键词 预应力 超高性能混凝土 混凝土损伤模型 加固技术 抗弯性能 梁体

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预应力UHPC槽形节段与整体式混凝土板组合梁受剪性能 被引量：3

6

作者 陈宝春 陈逸聪 +1 位作者 周家亮 刘永健 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2024年第3期54-64,共11页

将预制的UHPC槽形节段通过干缝连接和预应力张拉形成槽形梁,再与整体现浇的混凝土板组合成的组合梁,称为预应力UHPC槽形节段与整体式混凝土板组合梁(PUCS-MCS组合梁)。它是一种能充分发挥不同材料的性能、施工方便且整体性能好的新型桥... 将预制的UHPC槽形节段通过干缝连接和预应力张拉形成槽形梁,再与整体现浇的混凝土板组合成的组合梁,称为预应力UHPC槽形节段与整体式混凝土板组合梁(PUCS-MCS组合梁)。它是一种能充分发挥不同材料的性能、施工方便且整体性能好的新型桥梁结构。为探究其抗剪性能,开展了9根模型梁的试验。分析了接缝数、接缝处剪力键数、剪跨比、UHPC钢纤维体积率、配箍率和纵筋率等参数对试件变形、破坏模式、抗剪承载力的影响;基于试验研究结果,提出了PUCS-MCS组合梁抗剪承载力计算方法。结果表明:PUCS-MCS组合梁均为剪压破坏,所有梁在开裂前的荷载-挠度曲线差异不大,在开裂后刚度不断下降;PUCS-MCS组合梁的抗剪承载力随接缝处剪力键数、UHPC钢纤维掺量、配箍率和纵筋率的增大而增大,随干接缝数量增加和剪跨比的增大而减小,其中影响最显著的是干接缝和剪力键,影响最小的是钢纤维掺量和配箍率,因此PUCS-MCS组合梁可不配箍筋,并可采用较低钢纤维掺量的UHPC。 展开更多

关键词 超高性能混凝土 预应力槽形节段梁 整体式混凝土板 组合梁 受剪性能

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超高性能混凝土薄层加固法在槽形梁桥中的应用 被引量：24

7

作者 刘超 马汝杰 +1 位作者 王俊颜 刘国平 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期112-116,共5页

预应力混凝土槽形梁桥的主梁连接板在运营过程中易产生开裂病害,为修复桥面板的裂缝,改善桥梁受力,提出超高性能混凝土(UHPC)薄层加固法(在桥面板底部浇筑1层UHPC,与原结构整体受力),以沪嘉高速公路蕰藻浜大桥加固项目为背景,论述该方... 预应力混凝土槽形梁桥的主梁连接板在运营过程中易产生开裂病害,为修复桥面板的裂缝,改善桥梁受力,提出超高性能混凝土(UHPC)薄层加固法(在桥面板底部浇筑1层UHPC,与原结构整体受力),以沪嘉高速公路蕰藻浜大桥加固项目为背景,论述该方法在该桥加固中的应用。为检验加固效果,采用ANSYS建立甲式桥面板(槽形主梁连接板)的局部有限元模型进行应力分析,并通过荷载试验分析甲式桥面板加固前、后的受力及变形。通过理论和试验分析可知:加固后,在车辆荷载作用下,甲式桥面板的横向应力降至0.5 MPa以下,UHPC层拉应力为2.5MPa;甲式桥面板的横向应变降低了约65%,竖向挠度降低了约60%;UHPC层的应力实测值与有限元理论值基本一致。说明UHPC薄层加固法可有效改善桥面板受力,提高桥面板的刚度,减小桥面板的挠度。 展开更多

关键词 公路桥 槽形梁 预应力混凝土结构 超高性能混凝土 薄层加固法 有限元法 荷载试验 桥梁加固

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节段预制拼装超高性能混凝土梁弯曲试验 被引量：5

8

作者 毛佳豪 李立峰 房宇超 《铁道建筑》 北大核心 2022年第7期65-68,共4页

针对传统节段普通混凝土(NC)桥梁自重大、耐久性差的问题,提出用超高性能混凝土(UHPC)代替NC的方案,并配置体外预应力束,以进一步提高施工效率。为研究此类桥梁的抗弯性能,设计制作了3根T形截面体外预应力UHPC梁,包括1根整体梁和2根节段... 针对传统节段普通混凝土(NC)桥梁自重大、耐久性差的问题,提出用超高性能混凝土(UHPC)代替NC的方案,并配置体外预应力束,以进一步提高施工效率。为研究此类桥梁的抗弯性能,设计制作了3根T形截面体外预应力UHPC梁,包括1根整体梁和2根节段梁,并进行四点弯曲试验。结果表明:UHPC节段梁在接缝张开前,其力学性能和整体梁相似;在接缝张开时主要表现为环氧树脂胶层破坏,仅接缝附近出现局部裂缝;在接缝张开后结构抗弯刚度迅速下降;在极限状态下梁底体外预应力筋的应力增量显著。UHPC节段梁在四点弯曲试验中的力学性能与UHPC整体梁不同。 展开更多

关键词 公路桥梁 节段预制拼装梁 超高性能混凝土 模型试验 抗弯性能 体外预应力

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预应力预制模壳填芯混凝土盖梁抗弯承载力分析 被引量：1

9

作者 贾俊峰 张志鹏 +3 位作者 吴志勇 张奉春 赵连生 段兆慧 《河南科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2024年第6期54-61,M0005,M0006,共10页

为解决整体预制盖梁吊装质量大、难以实现预制装配等技术难题,基于1∶2大比例缩尺预制超高性能混凝土(UHPC)模壳内部后浇混凝土的半预制预应力叠合盖梁模型弯曲静力加载试验,建立ABAQUS有限元模型并验证其有效性。在此基础上,分析混凝... 为解决整体预制盖梁吊装质量大、难以实现预制装配等技术难题,基于1∶2大比例缩尺预制超高性能混凝土(UHPC)模壳内部后浇混凝土的半预制预应力叠合盖梁模型弯曲静力加载试验,建立ABAQUS有限元模型并验证其有效性。在此基础上,分析混凝土强度、纵筋配筋率、预应力筋配筋率和交界面粘结程度对预应力叠合盖梁承载力和破坏模式的影响规律。基于试验与有限元计算结果,建立预制模壳盖梁抗弯承载力的计算方法。研究结果表明:叠合盖梁具有良好的受力和变形性能,界面剪力键可有效增加界面粘结强度,峰值承载力与光滑处理界面相比,提高了57.5%。交界面采用绑定接触会高估盖梁峰值承载力。当外壳材料为UHPC时,峰值承载力相较C50混凝土提高了28.4%。纵筋配筋率、预应力筋配筋率与峰值承载力呈线性增长趋势。采用该方法计算的抗弯承载力与试验和有限元结果吻合较好。 展开更多

关键词 盖梁 预制模壳 填芯混凝土 预应力 抗弯性能 超高性能混凝土

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体外预应力UHPC无腹筋梁抗剪性能试验研究 被引量：2

10

作者 李立峰 房宇超 +1 位作者 叶萌 金未萌 《铁道建筑》 北大核心 2024年第2期67-74,共8页

为研究体外预应力超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)无腹筋梁的抗剪性能,设计了3片体外预应力UHPC无腹筋梁,剪跨比分别为1.44、2.56、3.67,采用四点加载的方式进行抗剪性能试验,获得了试验梁的荷载-位移关系、荷载... 为研究体外预应力超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)无腹筋梁的抗剪性能,设计了3片体外预应力UHPC无腹筋梁,剪跨比分别为1.44、2.56、3.67,采用四点加载的方式进行抗剪性能试验,获得了试验梁的荷载-位移关系、荷载-应变关系、破坏形态以及极限抗剪承载力。试验结果表明:体外预应力UHPC无腹筋梁的抗剪破坏方式均表现为脆性破坏,随着剪跨比的增大,试验梁破坏形态依次表现为斜压破坏、剪压破坏、剪拉破坏;剪跨比越大,斜裂缝的数量越少、倾角越小,试验梁的极限抗剪承载力越小,且减小趋势变缓。基于极限平衡法推导了体外预应力UHPC无腹筋梁的抗剪承载力计算公式,验算了14片无黏结预应力UHPC梁的抗剪承载力,该公式适用性良好。 展开更多

关键词 桥梁 抗剪性能 试验研究 超高性能混凝土 体外预应力 抗剪承载力

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法国铁路桥梁新技术——钢-超高性能混凝土预弯组合梁

11

《世界桥梁》 北大核心 2011年第6期81-82,共2页

在大跨度桥梁中应用预弯组合梁具有降低梁高、抗火性能及抗疲劳性能良好等特点,目前主要用于铁路桥,采用规格低于C50/60的混凝土。将超高性能混凝土（Very High Performance Concrete,简称VHPC）用于预弯组合梁中,可使梁的重量和截面实... 在大跨度桥梁中应用预弯组合梁具有降低梁高、抗火性能及抗疲劳性能良好等特点,目前主要用于铁路桥,采用规格低于C50/60的混凝土。将超高性能混凝土（Very High Performance Concrete,简称VHPC）用于预弯组合梁中,可使梁的重量和截面实现最优化,徐变大幅度减少,预应力损失降低。 展开更多

关键词 超高性能混凝土 预弯组合梁 铁路桥梁 技术 法国 大跨度桥梁 抗疲劳性能 预应力损失

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无粘结预应力UHPC梁剪切性能试验研究 被引量：2

12

作者 刘志峰 卢涛 +2 位作者 包杰 王祥雨 黄相又 《世界桥梁》 北大核心 2024年第5期69-75,共7页

为研究无粘结预应力无腹筋UHPC梁的剪切力学行为,设计了1片矩形截面UHPC梁并进行了剪切试验。试验采用1000 t电液伺服长柱压力试验机对试验梁进行了单点加载,测试了UHPC梁的挠度、梁腹位置主应变、加载点截面正应变和钢绞线应力增量等数... 为研究无粘结预应力无腹筋UHPC梁的剪切力学行为,设计了1片矩形截面UHPC梁并进行了剪切试验。试验采用1000 t电液伺服长柱压力试验机对试验梁进行了单点加载,测试了UHPC梁的挠度、梁腹位置主应变、加载点截面正应变和钢绞线应力增量等数据,并将抗剪承载力试验结果与法国标准和瑞士标准UHPC梁抗剪承载力计算结果进行对比。结果表明:在剪跨比λ适中时(λ=1.86),无粘结预应力无腹筋UHPC梁发生剪压破坏;由于UHPC中钢纤维的桥接作用,试验梁在斜裂缝出现以后并未立即失去承载能力,仍然可以承受继续增大的荷载;试验梁在发生破坏时加载点下方截面底缘混凝土拉应变达到2700με,表明UHPC材料具有较好的抗变形能力;现有法国标准和瑞士标准对于UHPC梁抗剪承载力的计算方法均偏保守,未能考虑剪跨比和纵向钢筋消栓作用对抗剪承载力的影响。 展开更多

关键词 超高性能混凝土梁 无粘结预应力 无腹筋梁 剪切行为 抗剪承载力 剪切试验

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预应力无腹筋超高性能混凝土人行道板试验研究

13

作者 杨金栋 张阳 +3 位作者 傅玖志 唐浩 张杰 邱俊峰 《铁道科学与工程学报》 2025年第5期2205-2217,共13页

针对现有人行道板结构耐久性、安全性和舒适性不足等问题,提出一种预应力无腹筋预制超高性能混凝土(UHPC)人行道板。为明确新型预应力UHPC人行道板的破坏模式、承载力、刚度和延性等力学性能,开展UHPC人行道板足尺模型抗弯试验并通过ABA... 针对现有人行道板结构耐久性、安全性和舒适性不足等问题,提出一种预应力无腹筋预制超高性能混凝土(UHPC)人行道板。为明确新型预应力UHPC人行道板的破坏模式、承载力、刚度和延性等力学性能,开展UHPC人行道板足尺模型抗弯试验并通过ABAQUS软件进行有限元分析,对比UHPC人行道板有限元计算结果与试验结果并验证有限元模型的有效性,考察试验板预应力筋截面积和张拉预应力度等关键参数对试验板抗弯性能的影响。研究结果表明:预应力无腹筋UHPC人行道板破坏模式为弯曲破坏,跨中产生一条主裂缝,支座处板顶有少许裂缝但未发生破坏,开裂承载力富余40%,挠度仅为限值的14%,延性较好,安全系数高,板承载力和刚度均满足规范相应要求;预应力UHPC人行道板的开裂荷载比无预应力板提升28.68%~113.07%,增大预应力筋张拉应力可明显改善UHPC人行道板的抗裂性能,提高开裂后的刚度,降低板的屈服位移;同时,增大预应力筋截面直径可以有效提高结构屈服荷载和极限荷载,屈服荷载增幅13.37%~63.08%,极限荷载提升8.82%~57.96%,综合考虑经济效益和抗裂性能,建议UHPC人行道板采用直径为5 mm的预应力筋。新型预应力无腹筋预制超高性能混凝土人行道板有效提升了人行道板的力学性能,极大改善了传统人行道板的结构问题,满足实际工程的性能需求。 展开更多

关键词 人行道板 超高性能混凝土 模型试验 预应力 有限元分析.

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超大跨径单向预应力UHPC连续箱梁桥概念设计与初步实验 被引量：56

14

作者 邵旭东 詹豪 +1 位作者 雷薇 张哲 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期83-89,共7页

提出一种超大跨径超高性能混凝土(UHPC)连续箱梁桥新体系。新体系梁桥将超高性能混凝土(UHPC)、密集横隔板薄壁箱梁和部分体外预应力有机结合,变传统三向预应力为纵向单向预应力结构,不仅提升了梁桥跨径,而且可消除传统大跨径PC梁桥的... 提出一种超大跨径超高性能混凝土(UHPC)连续箱梁桥新体系。新体系梁桥将超高性能混凝土(UHPC)、密集横隔板薄壁箱梁和部分体外预应力有机结合,变传统三向预应力为纵向单向预应力结构,不仅提升了梁桥跨径,而且可消除传统大跨径PC梁桥的主梁过度下挠和梁体开裂两类病害,通过对跨径400m的UHPC连续箱梁桥试设计,结果表明,新体系箱梁桥各种板件的厚度大幅度减小,密集横隔板有效降低了箱梁的横向应力,上部结构自重可减轻约50%,具有良好的经济性,单向预应力完全可行。进行了UHPC梁的徐变性能和腹板抗剪性能模型试验。试验结果表明:UHPC梁的徐变变形仅为常规梁的20%,密集横隔板进一步提高了腹板的抗剪能力。超大跨径UHPC连续箱梁桥是一种在安全、经济、耐久各方面极具竞争力的梁桥方案,可适用于400m级跨径的连续体系梁桥。 展开更多

关键词 超高性能混凝土 薄壁箱梁 超大跨径梁桥 单向预应力 概念设计

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预制大悬臂预应力UHPC薄壁盖梁抗弯性能的试验研究 被引量：23

15

作者 李立峰 叶萌 +3 位作者 胡方健 廖瑞 唐金良 邵旭东 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期92-104,共13页

为解决传统混凝土盖梁自重大、难以实现全预制拼装的技术难题,文章提出一种全预制轻型预应力超高性能混凝土(UHPC)大悬臂薄壁盖梁结构,自重减轻40%左右。为探究该结构的正截面抗弯及抗裂性能,结合实际工程,设计一片1∶2大比例缩尺模型... 为解决传统混凝土盖梁自重大、难以实现全预制拼装的技术难题,文章提出一种全预制轻型预应力超高性能混凝土(UHPC)大悬臂薄壁盖梁结构,自重减轻40%左右。为探究该结构的正截面抗弯及抗裂性能,结合实际工程,设计一片1∶2大比例缩尺模型并完成全过程加载测试,获得结构的变形、应变、裂缝分布特征及开裂荷载、破坏荷载等关键结果;基于试验结果、UHPC材料的应变硬化特性及法国和瑞士UHPC规范,深入研究结构的初裂弯矩、名义开裂弯矩及抗弯承载力的计算方法。同时,采用ABAQUS软件中的塑性损伤(CDP)模型进行仿真分析,结果表明:新型UHPC盖梁具有良好的受力和变形性能,抗裂性能良好、裂缝具有多元分布特征;根据本文方法计算得到的抗弯承载力和开裂弯矩与试验结果吻合良好,且偏于安全,建议计算初裂弯矩和名义开裂弯矩时塑性影响系数分别取为1.0和2.0;实际工程中适当增加预应力钢筋、减少普通钢筋,有助于提高结构受力性能。 展开更多

关键词 桥梁工程 预应力大悬臂盖梁 抗弯性能 抗裂性能 超高性能混凝土

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预应力UHPC加固RC梁抗弯性能试验研究 被引量：15

16

作者 张阳 黄松龄 +1 位作者 刘颖峰 邵旭东 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期23-31,共9页

提出了预应力UHPC加固技术,以期实现损伤RC结构更加高效耐久的加固防护.为研究该加固技术对RC梁抗弯性能的影响和作用,对加固层分别为常规配筋UHPC层、预应力UHPC层的2根损伤RC加固梁(Reinforced-UHPC Strengthened Beam,RUB和Prestress... 提出了预应力UHPC加固技术,以期实现损伤RC结构更加高效耐久的加固防护.为研究该加固技术对RC梁抗弯性能的影响和作用,对加固层分别为常规配筋UHPC层、预应力UHPC层的2根损伤RC加固梁(Reinforced-UHPC Strengthened Beam,RUB和Prestressed UHPC Strengthened Beam,PUB)以及1根未加固RC对比梁(Reinforced Concrete Beam,RCB)进行了正截面抗弯试验,试验结果显示:试验梁均表现为传统的弯曲破坏,损伤RC梁加固后抗弯性能较未加固梁有显著提升;其中预应力UHPC层加固效率明显高于常规配筋UHPC层,预应力UHPC加固层改善了结构应力状态,进一步抑制了裂缝的形成与开展;此外,预应力UHPC加固层更为出色的拉伸性能使得RC梁的抗弯刚度和极限承载力得到更为明显的提升.PUB加固梁在开裂荷载以及抗弯极限承载能力上较RUB加固梁分别提升了89.2%、36.9%.同时提出了预应力UHPC加固梁极限承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合良好. 展开更多

关键词 超高性能混凝土 RC梁 加固 预应力 抗弯性能

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UHPC预应力锚固齿块承压性能及尺寸效应研究 被引量：3

17

作者 杨俊 杨明 +2 位作者 周建庭 王劼耘 胡天祥 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期265-277,共13页

预应力锚固齿块作为连续刚构桥的重要传力构件,其力学性能与桥梁结构安全息息相关。为提高预应力锚固齿块力学性能,以某连续刚构桥预应力锚固齿块为研究对象,提出超高性能混凝土(UHPC)新型齿块。开展常规混凝土(RC)预应力锚固齿块与UHP... 预应力锚固齿块作为连续刚构桥的重要传力构件,其力学性能与桥梁结构安全息息相关。为提高预应力锚固齿块力学性能,以某连续刚构桥预应力锚固齿块为研究对象,提出超高性能混凝土(UHPC)新型齿块。开展常规混凝土(RC)预应力锚固齿块与UHPC预应力锚固齿块局部承压性能试验,对比研究局部压力作用下UHPC锚固齿块的抗裂性能、极限承载力、破坏特征;同时,由于混凝土结构存在尺寸效应,在前期试验的基础上,通过有限元模型探究UHPC预应力锚固齿块承压性能的尺寸效应。研究结果表明:局部压力作用下,UHPC预应力锚固齿块的荷载-位移曲线具有明显屈服平台,属于延性破坏,最终的破坏是由于底板混凝土开裂所致;而RC预应力锚固齿块在局压荷载下呈脆性破坏,最终的破坏是由于齿块锚固区混凝土劈裂所致。由于钢纤维的桥接作用,UHPC预应力锚固齿块具有较好的抗裂性能与承压性能,其开裂荷载为RC预应力齿块试件的1.74倍,极限荷载为2.19倍;最后通过数值分析得出,在底板混凝土强度足够的情况下,UHPC预应力锚固齿块的极限强度尺寸效应不明显,但随着尺寸加大,由于底板强度的尺寸效应明显,降低了齿块整体强度,因此,对于尺寸较大的UHPC预应力锚固齿块,建议同步提升底板强度,以充分发挥预应力锚固齿块的承载能力。 展开更多

关键词 超高性能混凝土(UHPC) 预应力锚固齿块 抗裂性能 承压性能 尺寸效应

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体外预应力UHPC节段梁抗弯性能试验研究 被引量：1

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作者 李立峰 毛佳豪 +2 位作者 叶萌 杨深 房宇超 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期67-76,共10页

为研究体外预应力胶接缝UHPC节段梁的抗弯性能,完成了3根体外预应力UHPC梁的四点弯曲模型试验,包括一根整体梁和两根节段梁,获得了试件的破坏模式、荷载-挠度曲线和接缝张开情况等主要试验结果,胶接缝UHPC节段梁由环氧树脂胶层破坏导致... 为研究体外预应力胶接缝UHPC节段梁的抗弯性能,完成了3根体外预应力UHPC梁的四点弯曲模型试验,包括一根整体梁和两根节段梁,获得了试件的破坏模式、荷载-挠度曲线和接缝张开情况等主要试验结果,胶接缝UHPC节段梁由环氧树脂胶层破坏导致接缝张开,与胶接缝NC节段梁由接缝附近NC破坏导致有所不同.考虑截面预压应力和环氧树脂弯拉强度的作用,提出了胶接缝UHPC节段梁的接缝张开弯矩计算公式,计算结果与试验结果误差小于1%,吻合良好.为准确计算体外预应力UHPC节段梁的抗弯承载能力,将UHPC节段梁的各节段简化为杆、接缝简化为弹簧铰,提出了杆-弹簧铰简化模型.基于该模型,采用解析法推导了体外预应力筋的应力变化和二次效应的计算公式,预应力筋应力的理论值与试验值误差小于2.3%,吻合良好.考虑到节段梁接缝张开的不确定性,提出了抗弯承载能力域的概念,即不同接缝张开情况下结构抗弯承载能力的包络范围,抗弯承载能力域的下限值与试验值误差小于6%,建议以下限值作为结构抗弯承载能力的参考值.上述方法可丰富体外预应力胶接缝UHPC节段梁接缝张开弯矩和结构抗弯承载能力的计算理论. 展开更多

关键词 桥梁工程 体外预应力 节段梁 超高性能混凝土 抗弯性能 试验

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高速公路30 m UHPC无腹筋预应力U型节段组合梁抗弯承载能力足尺试验研究 被引量：2

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作者 马瑞东 王亮 +2 位作者 范学明 赵英爱 马玉全 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第10期132-136,共5页

中开高速公路改扩建工程中首次在高速公路中大规模采用30 m跨度的UHPC无腹筋预应力U型节段组合梁,充分利用了新型桥梁质量轻、整体性好、耐久性优异的特点。成果是世界首次针对这种梁型开展足尺寸抗弯承载能力试验。详细介绍了新型结构... 中开高速公路改扩建工程中首次在高速公路中大规模采用30 m跨度的UHPC无腹筋预应力U型节段组合梁,充分利用了新型桥梁质量轻、整体性好、耐久性优异的特点。成果是世界首次针对这种梁型开展足尺寸抗弯承载能力试验。详细介绍了新型结构的力学特点和试验结果。研究结果表明:UHPC无腹筋预应力U型节段组合梁具有承载能力高、结构延性优异的特点。 展开更多

关键词 无腹筋 预应力 超高性能混凝土 桥梁

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基于高性能材料接缝的预制拼装桥面板力学性能 被引量：5

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作者 胡梦涵 韩强 +3 位作者 贾振雷 杜修力 焦驰宇 龙佩恒 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期69-81,91,共14页

为实现全预制装配式桥梁工程,满足桥梁上部结构的快速建造需求,基于超高性能混凝土(UHPC)和碳纤维增强聚合物筋(CFRP)的优越力学性能,提出基于高性能材料接缝的预制拼装桥面板。对13个试件开展静力和疲劳试验,揭示新型预制拼装桥面板的... 为实现全预制装配式桥梁工程,满足桥梁上部结构的快速建造需求,基于超高性能混凝土(UHPC)和碳纤维增强聚合物筋(CFRP)的优越力学性能,提出基于高性能材料接缝的预制拼装桥面板。对13个试件开展静力和疲劳试验,揭示新型预制拼装桥面板的破坏形态,探明疲劳荷载作用下各力学性能指标衰减规律;提出静力作用下承载力和挠度的预测方法,建立考虑疲劳效应的改进挠度计算方法和疲劳损伤模型。试验结果表明:静力作用下,基于高性能材料接缝的预制拼装桥面板均具有理想的破坏形态,增多预埋焊接栓钉的数量和增大锚固区间距明显提高承载力;疲劳荷载作用下,桥面板的挠度､刚度和耗能随疲劳次数的发展趋势分为3个阶段:损伤快速增长阶段,损伤缓慢累积阶段和疲劳损伤破坏阶段;建立的承载力和挠度预测模型具有良好精度;提出的考虑疲劳效应的改进挠度预测方法和疲劳损伤模型,可为评估新型桥面板的挠度和疲劳损伤程度提供参考。为了充分验证接缝连接形式和分析模型的有效性,今后研究将增加试件的类型与数量。 展开更多

关键词 预制拼装桥面板接缝 超高性能混凝土 碳纤维增强聚合物预应力筋 静力和疲劳试验 预测模型

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