FRP约束超高性能混凝土圆柱轴压本构模型

为研究纤维增强复合材料(FRP)约束超高性能混凝土(UHPC)圆柱体的轴压性能,对30根FRP布约束和3根无约束UHPC圆柱体进行了轴心抗压试验,分析了FRP种类、纤维布层数和约束形式对UHPC轴压性能的影响规律.根据试验结果,同时考虑约束刚度和纤维布极限应变的影响,通过回归得到了约束试件强度和极限应变预测公式,并对Lam-Teng模型中的截距进行了修正.研究结果表明:约束比和侧向约束刚度是影响约束试件强度和极限应变的主要因素;约束试件的应力-应变曲线由抛物线和直线段组成;改进后Lam-Teng模型的拟合优度均值为0.96,能更精确地预测约束试件的应力-应变关系.      

超高性能混凝土材料及其在桥梁工程中的应用

与普通混凝土相比,超高性能混凝土有着优异的力学性能和耐久性。虽然发展至今只有30多年历史,但在土木结构中已有广泛应用。本文以国内外研究成果为基础,总结了UHPC的类型、由来及其基本性能,并分析了其在桥梁工程各构件中的实际应用情况,最后展望了超高性能混凝土在桥梁工程中的应用前景和进一步的研究方向。     

超高性能混凝土预应力桥梁的抗弯性能

超高性能混凝土的强度为150 MPa以上,国外已开始用它来制作桥梁。由于它具有较高的抗拉强度,如按忽略混凝土的抗拉力的现行规范,显然不够精确。这里提出了三种计算方法供参考使用。     

超高性能混凝土在桥梁工程中的应用分析

探讨超高性能混凝土的特性,以及在桥梁工程中的应用,希望对桥梁工程建筑中有一定的帮助。     

超高性能混凝土桥梁的结构性能

高性能砼（HPC）在桥梁结构中应用已被广泛接受,并逐渐在工程实践得到应用和普及,它的主要功能是高工作度、高耐久性和长期稳定性。是通过在混凝土中掺加粉煤灰、磨细矿渣、硅灰和高性能增塑剂获得的。     

超高性能混凝土深梁受剪性能

为促进超高性能混凝土(UHPC)深梁的应用, 进行了4根以混凝土强度为主要参数的UHPC深梁受剪性能试验, 并开展了C40和C80混凝土深梁的对比试验; 分析了UHPC深梁的荷载-挠度曲线、破坏模式、钢筋应变、裂缝形态与极限荷载; 为探讨现有普通混凝土深梁受剪承载力计算方法是否可用于UHPC深梁, 应用《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)对6根深梁试件进行了抗剪强度计算。研究结果表明: 混凝土强度越大, 在相同荷载下深梁的刚度越大, 在深梁开裂前的弹性阶段, UHPC试件刚度随钢纤维掺量的增大略有增大; 与C40和C80混凝土深梁一样, UHPC深梁裂缝包括弯剪裂缝和腹剪裂缝, 当荷载分别为13%~22%和18%~34%极限荷载时, 两类裂缝先后出现; UHPC深梁在加载全过程中梁、拱受力机制共存, 加载前期梁受力机制起主导作用, 后期则拱受力机制起主导作用; UHPC深梁裂缝多而密, 发生剪压破坏, 在支座上端反拱区不产生裂缝, 而C40和C80混凝土深梁出现斜压破坏, 且在支座上端反拱区产生裂缝; 试验梁受剪承载力随混凝土强度的增大约呈指数式增大, 混凝土强度从C40增大到C80、C190时, 其受剪承载力分别增大了30.76%和201.92%;采用《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)中方法计算的UHPC深梁受剪承载力与试验值比值的均值为0.89, 均方差为0.15, 在没有更精确的计算方法之前, 该计算方法暂时可用。     

超高性能混凝土在桥面铺装上的应用

为了研究超高性能混凝土在桥面铺装上的应用效果,依据活性粉末的细度和活性,提高了混凝土内部致密程度.并通过加入钢纤维增加混凝土内部交联,从而增加超高性能混凝土韧性和强度.研究确定各组分配合比,以达到桥面铺装使用性能要求和缩短施工工期的目的.     

超高性能混凝土组合桥面结构疲劳性能分析

以廊坊市光明桥为背景,针对超高性能混凝土(UHPC)组合桥面结构体系,选取四种铺装方案建立有限元模型进行疲劳性能分析,并对组合桥面结构开展模型试验研究。结果表明：采用超高性能混凝土组合桥面结构体系,能够较大程度降低正交异性钢桥面各构造细节的疲劳应力幅值,理论上实现无限疲劳寿命;组合桥面体系UHPC层具有较好的抗裂性能,设计荷载作用下,光明道立交桥组合桥面体系UHPC层顺桥向、横桥向均未出现裂纹;名义应力达到19.4 MPa时,出现0.05 mm宽裂纹。UHPC组合桥面具有超高的力学能力和耐久性,能够满足组合桥面结构体系的使用需求。     

超高性能混凝土收缩综述

分析了超高性能混凝土(UHPC)的收缩特性及其随时间发展的一般规律, 总结了材料组成、养护制度与内部温湿度场对UHPC收缩的影响。研究结果表明: UHPC收缩早期(0~7 d)发展快, 占总收缩的61.3%~86.5%, 中期(7~28 d)发展缓慢, 占总收缩的13.5%~27.9%, 后期(28 d后)趋于稳定; UHPC以自收缩为主, 占总收缩的78.6%~90.0%, 是早期开裂的主要诱因; 收缩测试起始时间可取试件成型后1 d(24 h), 终止时间可取90 d或120 d; 在结构设计时, 可参考各国规范取收缩为500~800 με, 热养护后可不考虑残余收缩; 对于收缩预测模型, 各国规范尚未统一, 多借鉴现有的收缩模型, 应完善与修正收缩预测模型; 对于材料组成, 目前集中于纤维、矿物掺合料的种类和掺量对收缩的定量影响, 且各组分对收缩的影响不同, 评价指标较为单一, 应结合结构用途、制备工艺与施工过程等进行综合评价; 对于内部温度与湿度场, 研究对象主要集中于28 d后的普通混凝土与高强高性能混凝土, 应深入研究胶凝材料含量大、组分差异性明显、活性矿物掺合料掺量高的UHPC早期内部温度与湿度场; 为了降低收缩, 基本采用内养护, 添加膨胀剂、减缩剂与粗骨料等措施。可见: 为了减小UHPC收缩的同时又不降低其力学性能, 应该优化UHPC配比, 合理使用外加剂, 采取适当养护制度等措施。     

UHPC纤维定向法及对受拉性能影响

基于新拌UHPC流动改变内部纤维取向的特性,采用通道流动结合振动的方法,实现UHPC的纤维定向浇筑,并采用图像分析技术测量了纤维定向浇筑对UHPC内部纤维取向的影响,利用抗折试验和轴拉试验测量了纤维取向对UHPC抗拉性能的影响,最后提出了用于定量评估纤维取向对UHPC抗拉强度影响的指标.研究结果表明:常规浇筑下UHPC的纤维取向系数为0.487,接近0.5,纤维定向浇筑的UHPC的纤维取向系数达到了 0.731;具有纤维定向效果的UHPC开裂强度提升24％,抗拉强度和抗折强度分别提升66％、71％;评估UHPC抗拉性能的指标计算出的强度提升约为69％左右,与实测值相近,可认为是一个可靠的用以定量评估纤维取向对UHPC抗拉强度影响的指标.     

超大跨径超高性能混凝土连续梁桥优化设计研究

为改善超大跨径超高性能混凝土连续梁桥的受力状态,提升整体结构的稳定性,对桥梁整体设计方案进行优化。根据数值模拟分析结果,对跨中梁高、支点梁高、支点底板厚度等设计参数进行调整,优化桥梁设计方案。对优化后桥梁的结构受力状态和徐变下挠进行数值模拟分析,结果表明优化后桥梁结构受力状态良好、长期挠度较小,桥梁整体结构受力和变形均得到有效改善。     

桥梁施工中高性能混凝土应用探讨

桥梁采用满足耐久性要求的高性能混凝土,对混凝土原材料、配合比设计、施工工艺、质量控制提出了更高要求。为确保新建贵广铁路混凝土结构的耐久性,项目部将把耐久性混凝土作为本标段施工的重点和难点,在混凝土原材料选取、搅拌、运输、浇筑以及振捣养护等各个环节做好质量控制工作。     

超高强钢管混凝土研究综述

为了解超高强钢管混凝土(UCFST)的研究现状, 分析了钢管混凝土(CFST)中钢管与核心混凝土的材料强度发展历程, 根据这2种材料不同强度等级的组合, 梳理了1套简洁的CFST分类与缩写方法; 总结了UCFST的基本力学性能、收缩性能和界面粘结性能及其主要影响因素; 探讨了核心超高强混凝土(UHSC)的制备技术要求, 展望了UCFST未来的研究方向。分析结果表明: UCFST的提出与研究可分为UHSC和超高强钢材(UHSS)2条路径, 中国以前者为主, 对后者的研究较为滞后, 实际应用也较少; 已开展的UCFST基本力学性能试验研究, 体系仍不完善, 结构层次研究极少, 主要集中于构件层次但试验量偏少, 且以轴压短柱为主, 未见构件抗剪、抗扭及其余复合受力的研究; UCFST的研究以核心混凝土为UHSC的构件为主, 核心混凝土与钢管均为超高强的次之, 其他组合的较少; 钢管与核心混凝土的强度匹配研究才刚刚开始, 应继续深入, 重点研究合理匹配的UCFST; 核心UHSC自收缩大, 可能导致其与钢管脱粘, 应开展钢与UHSC法向黏结强度、UCFST构件收缩的研究; 应考虑核心UHSC材料的工作环境、施工条件及其对UCFST组合性能的影响, 核心UHSC材料以超高强度要求为主, 且具有低收缩(或微膨胀)、高流动性的特性, 不必强调耐久性; 制备核心UHSC材料时采用常温养护, 可少掺或不掺纤维。     

桥梁高性能混凝土耐久性的研究

高性能耐久混凝土 高性能混凝土的特性 在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的新型高技术混凝土。针对不同的用途要求．有重点地予以保证：耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性、经济性等。     

钢筋与粗骨料超高性能混凝土粘结性能试验研究

为了研究含粗骨料超高性能混凝土（UHPC）与带肋钢筋的粘结性能,对6组钢筋-粗骨料UHPC中心拉拔试件进行了加载测试,研究了钢筋直径、保护层厚度、粘结锚固长度对粘结应力的影响,基于厚壁圆筒理论和拉梅解答分析了保护层厚度的影响. 采用回归分析的方法得到了极限粘结应力的计算公式,并采用其他文献的试验结果验证了该公式的有效性. 研究结果表明:粗骨料UHPC与钢筋的粘结锚固破坏模式与活性粉末混凝土（RPC）相似,有“刮犁破坏”和“劈裂破坏”两种模式;粗骨料UHPC所需钢筋的最小保护层厚度略大于RPC,粘结锚固长度与RPC相近;保护层厚度、粘结锚固长度存在相互影响,粘结锚固长度足够时可适当减小保护层厚度;提出了带肋钢筋在粗骨料UHPC中保护层厚度和锚固长度的建议值.      

超高性能混凝土中钢纤维锈蚀的细观力学分析

为了研究钢纤维体积含量和锈蚀程度对结构强度和变形的影响,通过自行编写Python脚本文件,对ABAQUS软件进行二次开发,实现了钢纤维在超高性能混凝土（UHPC）基体中的大批量随机乱向均匀分布;在此基础上研究了UHPC带缺陷锈蚀模拟方法,进而探索了钢纤维锈蚀的等效方法;最后以UHPC梁四点抗弯试验为例,对UHPC细观力学分析方法、锈蚀的模拟方法和等效手段进行了验证. 研究结果表明:当纤维体积含量为2% 时,UHPC梁的抗弯曲性能最佳;影响锈蚀效应的关键因素为锈蚀造成纤维截面削弱、锈坑附近产生应力集中、界面粘结遭到破坏;采用随机材料属性分配的方式,仅局限于模拟UHPC梁的宏观变形,无法准确模拟应力场分布情况.      

高性能混凝土在桥梁工程施工中的应用分析

使用高性能混凝土可以提高桥梁工程的施工质量,减少病害并延长桥梁的使用寿命,而配比科学、工艺先进加上施工规范将能有效提升高性能混凝土的强度和耐久性。把高性能混凝土的特性作为切入点,探讨高性能混凝土在桥梁建筑施工中的应用以及进行控制质量的对策。     

高性能混凝土在客运专线桥梁施工中的应用

高性能混凝土是一种高强度、高性能、高耐久性的混凝土,能够满足客运专线结构稳定和耐用的要求。它在客运专线桥梁施工中的应用,可以大幅度减少后期维修费用,符合可持续发展战略,因此具有十分广阔的发展前景。     

高性能混凝土在客运专线桥梁施工中的应用

高性能混凝土是一种高强度、高性能、高耐久性的混凝土,能够满足客运专线结构稳定和耐用的要求.它在客运专线桥梁施工中的应用,可以大幅度减少后期维修费用,符合可持续发展战略,因此具有十分广阔的发展前景.