装配式组合梁负弯矩区阶梯型UHPC接缝抗裂性能试验研究

作     者：屈志浩 邵旭东 邱明红 熊伟 贾贤盛 

作者机构：湖南大学土木工程学院 中国市政工程中南设计研究总院有限公司 

出 版 物：《建筑科学与工程学报》 (Journal of Architecture and Civil Engineering)

年 卷 期：2024年第5期

页      面：1-13页

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(52038003) 

主　　题：桥梁工程 超高性能混凝土接缝 试验研究 组合梁负弯矩区 裂缝分析 

摘      要：为提高装配式组合梁负弯矩区桥面板抗裂性能，简化施工工艺，提出了组合梁桥负弯矩区阶梯型超高性能混凝土(UHPC)湿接缝方案。以湖北某装配式组合梁桥为背景，设计制作了1根1∶2缩尺模型试件进行负弯矩加载，对阶梯型UHPC接缝抗裂性能进行试验研究。利用截面非线性计算方法对接缝区域钢筋应变进行非线性分析，基于分析结果，讨论了UHPC基体裂缝宽度实测值与规范计算值之间的差异。结果表明：试件破坏模式为纯弯段内钢梁底板屈曲破坏；负弯矩作用下，钢梁与混凝土桥面板之间的最大滑移量为0.163 mm,接缝区域截面应变分布基本满足平截面假定，接缝与预制部分共同受力良好；UHPC与普通混凝土(NC)具有不同的裂缝分布特征，UHPC裂缝分布较密，而NC裂缝分布较疏；接缝区域内，区域Ⅱ以及接缝截面裂缝发展较快，钢-UHPC截面抗裂能力强于钢-NC-UHPC截面；试件接缝区域桥面板顶面裂缝宽度达到0.1 mm时，接缝界面名义应力超过12.8 MPa,安全系数达到了1.69;非线性计算方法可以有效预测钢筋应变；接缝区域UHPC基体裂缝宽度宜采用UHPC行业标准或法国UHPC规范进行计算，计算时宜考虑混凝土的抗拉贡献；阶梯型UHPC接缝方案具有优异的安全与耐久性能，施工方便，能够满足实际工程需求。