UHPC缀板-钢管混凝土复合柱地震响应及数值模拟 被引量：1

1

作者 韦建刚 应浩东 杨艳 《交通运输工程学报》 北大核心 2025年第3期82-100,共19页

为研究超高性能混凝土(UHPC)缀板-钢管混凝土复合柱的地震响应特性,设计制作了2根1∶8缩尺试件,并以地震动特性、地震动强度、轴压比以及缀板材料为试验参数开展拟动力试验研究,随后基于OpenSees软件建立足尺模型开展数值模拟研究,最终... 为研究超高性能混凝土(UHPC)缀板-钢管混凝土复合柱的地震响应特性,设计制作了2根1∶8缩尺试件,并以地震动特性、地震动强度、轴压比以及缀板材料为试验参数开展拟动力试验研究,随后基于OpenSees软件建立足尺模型开展数值模拟研究,最终提出足尺结构在E1、E2地震荷载下响应位移的计算方法。研究结果表明:地震动特性显著影响试件的地震响应,试件S1、S2在同等小震强度的不同地震动下,其最大响应位移分别为最小响应位移的4.16倍和4.89倍;随着地震动强度不断增加,试件经历了弹性、弹塑性以及塑形破坏阶段;两试件破坏形态基本相似,均为整体压弯型破坏,表现为底部UHPC缀板开裂,钢缀条发生局部屈曲变形,柱肢钢管底部形成屈曲环或发生全截面撕裂;轴压比对于试件初始侧向刚度影响不大,但是轴压比越大,试件初始应力越大,柱肢钢管发生屈服和屈曲变形的时间越早,最后的破坏现象也更为剧烈;同等强度地震动下,UHPC缀板-钢管混凝土复合柱相较于普通混凝土缀板钢管混凝土复合柱,其初始侧向刚度提高约13.7%,刚度退化得到一定程度上的延缓,且累积滞回耗能提高了约41.2%;足尺模型的数值模拟分析结果显示长细比为影响试件地震响应以及放大系数的关键因素;所提出的足尺试件在E1、E2地震下响应位移计算方法具有良好精度。 展开更多

关键词 桥梁工程 复合柱 地震响应 拟动力试验 计算方法 uhpc缀板

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外嵌钢板UHPC无腹筋梁抗剪性能试验研究

2

作者 李立峰 侯淼 +1 位作者 刘慈军 邵旭东 《土木工程学报》 北大核心 2025年第1期77-89,共13页

超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)构件通常设计为无腹筋梁等薄壁形式,以适应结构装配化的需求。为提高UHPC无腹筋梁的抗剪承载力并简化施工,提出外嵌钢板UHPC无腹筋梁的新型结构形式。选取钢板面积、间距、倾斜角... 超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)构件通常设计为无腹筋梁等薄壁形式,以适应结构装配化的需求。为提高UHPC无腹筋梁的抗剪承载力并简化施工,提出外嵌钢板UHPC无腹筋梁的新型结构形式。选取钢板面积、间距、倾斜角度、单侧或双侧布置为试验参数,完成7片UHPC梁的抗剪性能试验,获得各试验梁的裂缝分布、破坏模式、抗剪承载力及剪切延性等结果。基于桁架-拱理论,提出外嵌钢板UHPC无腹筋梁的抗剪计算模型,推导了相应的计算公式。结果表明:外嵌钢板能够有效提升UHPC无腹筋梁的抗剪强度,斜裂缝均能越过钢板,钢板能起到和箍筋类似的作用;将箍筋分项抗剪贡献换算为等量钢板的外嵌钢板梁承载力略低于有腹筋梁,在同等用钢量下,钢板单、双侧布置对承载力影响不大;斜向钢板试件裂缝发展更为充分,双面外嵌钢板梁表现出较好的剪切延性;按桁架-拱理论的计算值与试验值之比为1.02,吻合较好。外嵌斜钢板梁表现出良好的结构性能,具有较好的研究潜力和应用前景。 展开更多

关键词 uhpc梁 外嵌钢板 抗剪性能:桁架-拱模型 剪切延性

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平钢板-UHPC组合桥面板负弯矩区超高周疲劳性能 被引量：1

3

作者 贺龙飞 谭珂 +4 位作者 李传习 张永明 施宇 杨腾宇 裴必达 《工程力学》 北大核心 2025年第3期203-216,共14页

为了进一步研究平钢板-UHPC组合桥面板在疲劳荷载下的受力性能,基于某大跨径组合梁斜拉桥的桥面板设计,进行了2块不同配筋率(1.69%、1.86%)足尺模型的超高周负弯矩疲劳荷载试验及其研究。疲劳试验中,研究了试件裂缝宽度、刚度、UHPC应... 为了进一步研究平钢板-UHPC组合桥面板在疲劳荷载下的受力性能,基于某大跨径组合梁斜拉桥的桥面板设计,进行了2块不同配筋率(1.69%、1.86%)足尺模型的超高周负弯矩疲劳荷载试验及其研究。疲劳试验中,研究了试件裂缝宽度、刚度、UHPC应变、受拉钢筋应变、钢板应变随循环加载次数的变化规律。试验结果表明:以裂缝宽度0.1 mm为寿命标准,在荷载比R为0.25、荷载水平S≥0.8的疲劳荷载作用下,平钢板-UHPC组合桥面板裂缝宽度随循环次数增长缓慢,其疲劳寿命不低于1600万次;平钢板-UHPC组合桥面板刚度随循环次数增加缓慢下降,抗负弯极限承载力几乎没有衰减;受拉钢筋对UHPC的约束作用抑制了裂缝沿深度方向的扩展,使得在UHPC表面至顶层纵向钢筋之间存在钢纤维可能疲劳拔断区域;当该区域深度有限时,其对钢-UHPC组合桥面板抗负弯疲劳性能及剩余承载力下降的影响可忽略不计。平钢板-UHPC组合桥面板的疲劳设计应是防止裂缝宽度过大引起锈蚀的耐久性控制。 展开更多

关键词 桥梁工程 平钢板-uhpc组合桥面板 试验研究 超高周疲劳性能 疲劳损伤机理

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基于结构应力法的钢-UHPC组合桥面板RD节点疲劳性能分析 被引量：1

4

作者 田亮 董熠鑫 +3 位作者 肖飞知 赵健 樊立龙 程斌 《华东交通大学学报》 2025年第2期54-65,共12页

超高性能混凝土(UHPC)在桥梁工程中的应用日益广泛,为深入研究钢-UHPC组合桥面板U肋-盖板(RD)节点的疲劳性能,针对模拟轮载作用下的钢桥面板RD节点开展疲劳试验和数值仿真,分析了中心加载工况下试件的疲劳开裂行为和应力分布,并采用结... 超高性能混凝土(UHPC)在桥梁工程中的应用日益广泛,为深入研究钢-UHPC组合桥面板U肋-盖板(RD)节点的疲劳性能,针对模拟轮载作用下的钢桥面板RD节点开展疲劳试验和数值仿真,分析了中心加载工况下试件的疲劳开裂行为和应力分布,并采用结构应力法预测了RD节点的疲劳寿命。基于ABAQUS建立了带UHPC铺层的钢桥面板RD节点三维实体有限元模型,对模型施加荷载提取裂纹萌生处所在截面的节点力和节点力矩,计算得到等效结构应力,利用结构应力法中的主S-N曲线对RD节点疲劳性能进行评估,并与热点应力法和临界距离理论的预测结果进行了对比分析。研究结果表明:在中心加载工况下,RD节点焊缝处受拉应力作用,至焊缝中部拉应力逐渐增大并趋于稳定,疲劳裂纹首先在该易损部位萌生,并沿板厚方向分阶段扩展直至断裂;经UHPC加固之后,RD节点焊缝的端部效应明显减弱,焊缝中部的结构应力值大幅度降低,最大降幅达87.2%,同时UHPC铺层与盖板形成协同受力整体,使得结构应力分布趋于平缓,显著改善了钢桥面板的疲劳受力状态;相比热点应力法和临界距离理论,结构应力法给出的预测结果偏保守且更接近试验值,预测误差仅8%,对于钢-UHPC组合节点,结构应力法的预测值达到无限疲劳寿命。总体而言,结构应力法可以有效地对钢桥面板的疲劳性能进行评估,以较低成本准确预测焊接构件的疲劳寿命并辅助制定检修策略,在钢结构桥梁领域的实用前景广阔。 展开更多

关键词 正交异性钢桥面板 疲劳寿命 钢-uhpc组合桥面板 结构应力法 主S-N曲线

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UHPC-NC-钢板组合桥面板抗正弯性能试验

5

作者 裴必达 邹龙腾 +4 位作者 李立峰 饶正东 卢杰 肖勇刚 邹泽鹏 《交通运输工程学报》 北大核心 2025年第5期342-355,共14页

为探究新型UHPC-NC-钢板组合桥面板纵向抗正弯性能,开展了桥面板在纵向正弯矩作用下的抗弯承载能力试验研究,研究了桥面板正弯矩作用下的破坏形态、承载能力、界面滑移特征和应变发展规律,对比了不同规范中UHPC-NC界面抗剪承载能力计算... 为探究新型UHPC-NC-钢板组合桥面板纵向抗正弯性能,开展了桥面板在纵向正弯矩作用下的抗弯承载能力试验研究,研究了桥面板正弯矩作用下的破坏形态、承载能力、界面滑移特征和应变发展规律,对比了不同规范中UHPC-NC界面抗剪承载能力计算公式,提出了UHPC-NC-钢板组合桥面板抗弯极限承载力计算分析方法。试验结果表明:在达到极限荷载之前,组合桥面板横截面变形符合平截面假定,UHPC-NC-钢板组合桥面板在正弯矩作用下的初裂荷载达161 kN,具有优秀的抗裂性能,UHPC-NC界面和钢板-NC界面的整体相对滑移较小,两者的相对滑移量几乎为0,说明PBL剪力键可以保证钢板和NC层的协同受力,使钢板和NC层的变形保持一致;最终破坏时,UHPC-NC界面脱粘,界面处剪应力集中,导致剪弯段内NC层发生剪切破坏;组合板在发生剪切破坏前,具有侧面45°斜裂缝贯穿NC层、UHPC-NC界面处裂缝横向发展以及UHPC-NC界面脱粘等一系列破坏征兆,且破坏后组合板仍保持较好的延性,NC层和UHPC层脱粘荷载值及极限荷载值分别为753.2和810.0 kN;得到的UHPC-NC-钢板组合桥面板抗正弯极限承载力计算值与试验值吻合度为94%,计算结果略偏安全,可为同类工程的设计提供参考依据。 展开更多

关键词 桥梁工程 uhpc-NC-钢板组合桥面板 抗弯性能试验 uhpc-NC界面 uhpc-NC层厚比

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UHPC组合桥面板梯形湿接缝抗裂机理与计算方法

6

作者 肖涵 王巍 +4 位作者 马骉 徐晨 周弦太 苏庆田 史占崇 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第11期1637-1647,共11页

为研究钢-超高性能混凝土(UHPC)组合桥面板中梯形湿接缝的抗裂机理及裂缝宽度计算方法,依托背景工程设计制作了1个含湿接缝的桥面板足尺节段试件进行负弯矩纯弯荷载试验,结果表明:配置补强钢筋的情况下,虽然裂缝萌生于UHPC梯形湿接缝界... 为研究钢-超高性能混凝土(UHPC)组合桥面板中梯形湿接缝的抗裂机理及裂缝宽度计算方法,依托背景工程设计制作了1个含湿接缝的桥面板足尺节段试件进行负弯矩纯弯荷载试验,结果表明:配置补强钢筋的情况下,虽然裂缝萌生于UHPC梯形湿接缝界面部位,但接缝部位的裂缝宽度为0.02和0.05 mm时,名义拉应力分别为10.3和12.9 MPa,实桥设计荷载下UHPC拉应力峰值3.84 MPa,可见湿接缝负弯矩抗裂性能较好,满足工程要求。同时,引入界面损伤本构和UHPC收缩效应开展有限元模拟和参数化分析,结果表明:UHPC收缩效应会在接缝部位产生较高拉应力,削弱其抗裂能力;初开裂荷载对接缝尺寸较敏感;采用增大直径的方法提高截面配筋率对接缝初裂荷载提升效果有限,直径从8 mm增加到16 mm,开裂荷载仅提高2%。此外,对比试验和公式计算结果可得,现有的混凝土裂缝宽度计算方法高估了UHPC接缝的抗裂性能,修正后的公式对接缝裂缝宽度的预测较好。 展开更多

关键词 钢-uhpc组合桥面板 梯形接缝 抗裂性能 参数化分析 裂缝宽度计算

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UHPC-NC-钢板组合桥面板抗弯性能有限元分析

7

作者 肖勇刚 邹龙腾 《广东建材》 2025年第4期121-124,共4页

为探究UHPC-NC-钢板组合桥面板抗正弯极限承载能力并提出桥面板合理构造,本文通过对7块不同UHPC层和NC层厚度的UHPC-NC-钢板组合桥面板进行Abaqus有限元模拟,对比了其在正弯矩作用下的荷载-挠度曲线、应力云图等数据,分析了UHPC层和NC... 为探究UHPC-NC-钢板组合桥面板抗正弯极限承载能力并提出桥面板合理构造,本文通过对7块不同UHPC层和NC层厚度的UHPC-NC-钢板组合桥面板进行Abaqus有限元模拟,对比了其在正弯矩作用下的荷载-挠度曲线、应力云图等数据,分析了UHPC层和NC层厚度变化对桥面板承载能力的影响,提出了抵抗正弯矩作用时UHPC-NC层厚度的优化思路,可供施工设计时灵活选用。 展开更多

关键词 桥梁工程 uhpc-NC-钢板组合桥面板 有限元分析 uhpc-NC层厚度 抗弯性能

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预制顶板与预制墙UHPC连接节点受力性能试验研究

8

作者 姜弘 杨文亮 +1 位作者 张达石 张宸 《特种结构》 2025年第1期16-21,28,共7页

提出预制顶板与预制墙超高性能混凝土(UHPC)连接节点,可简化节点构造,便于施工安装。该节点同时适用于中节点和边节点。为研究该节点的受力性能,就中节点试件、边节点试件分别进行了2组静力加载试验,每组均包括2个预制装配试件和1个整... 提出预制顶板与预制墙超高性能混凝土(UHPC)连接节点,可简化节点构造,便于施工安装。该节点同时适用于中节点和边节点。为研究该节点的受力性能,就中节点试件、边节点试件分别进行了2组静力加载试验,每组均包括2个预制装配试件和1个整浇对比试件。通过试验,得到了荷载-位移曲线、承载力、位移延性、裂缝等结果。结果表明:预制装配试件的UHPC节点未产生裂缝;部分试件发生板的弯剪脆性破坏;加载初期,预制装配试件与整浇试件的荷载-位移曲线接近;对于未发生弯剪脆性破坏的试件而言,预制装配试件与整浇试件位移延性接近;预制装配试件的预制构件裂缝宽度基本小于整浇试件。因此可认为,预制顶板与预制墙UHPC连接节点是可行的。 展开更多

关键词 超高性能混凝土 预制顶板 预制墙 连接节点 受力性能

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预制墙与底板UHPC连接节点抗震性能试验研究

9

作者 蔡创 姜弘 +1 位作者 张达石 姜志威 《特种结构》 2025年第2期98-103,138,共7页

提出预制墙与底板超高性能混凝土(UHPC)连接节点,可减小节点尺寸、固定预制构件。为研究该连接节点的抗震性能,进行了3个预制装配试件和1个整浇对比试件的拟静力加载试验,获得了荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、裂缝等结果。结果表明:试... 提出预制墙与底板超高性能混凝土(UHPC)连接节点,可减小节点尺寸、固定预制构件。为研究该连接节点的抗震性能,进行了3个预制装配试件和1个整浇对比试件的拟静力加载试验,获得了荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、裂缝等结果。结果表明:试件均发生墙的弯剪破坏;预制装配试件与整浇试件的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线接近;预制装配试件的位移延性系数基本不低于整浇试件,预制装配试件具有较好的延性;预制装配试件的预制构件裂缝宽度基本小于整浇试件。由此可见,预制墙与底板UHPC连接节点是可行的。 展开更多

关键词 超高性能混凝土 预制墙 预制底板 连接节点 抗震性能

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超深检查井的空间受力分析和UHPC应用探讨

10

作者 谭晶晶 《城市道桥与防洪》 2025年第4期255-259,共5页

为提高城市检查井结构的使用性能,结合矩形混凝土跌水井对非标准检查井井壁结构的受力特点进行分析,并对基于UHPC的井壁优化设计进行研究。首先,利用三维板壳有限元模型对非标准检查井沿高度、宽度方向的弯矩和面外位移进行了详细分析;... 为提高城市检查井结构的使用性能,结合矩形混凝土跌水井对非标准检查井井壁结构的受力特点进行分析,并对基于UHPC的井壁优化设计进行研究。首先,利用三维板壳有限元模型对非标准检查井沿高度、宽度方向的弯矩和面外位移进行了详细分析;再基于空间分析结果和预定设计目标,对采用不同材料及钢筋布置的井壁结构设计优化进行了对比分析。结果表明:各侧壁板在两个方向的弯矩均不可忽略,且面外变形具有双向板的特点,建议当井室高度和宽度比小于5时,采用三维空间模型进行分析;考虑空间受力特点,采用普通混凝土的井壁厚度可减小20%,采用UHPC的井壁厚度可减小40%,同时钢筋用量减少约17%,可为非标准检查井的结构计算和设计提供理论依据,为UHPC在检查井井壁结构中的实际工程应用提供参考。 展开更多

关键词 非标准检查井 空间受力特点 三维板壳有限元模型 uhpc 优化设计

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UHPC+CFRP加固10 m空心板抗弯性能试验研究

11

作者 徐祥龙 王君熠 +1 位作者 王康宁 张恩光 《城市道桥与防洪》 2025年第11期311-315,共5页

为研究超高性能混凝土(UHPC)+碳纤维布(CFRP)组合加固空心板的抗弯性能,开展10 m足尺空心板试验研究,分析UHPC+CFRP组合加固后空心板破坏模式和承载力,并提出加固后空心板承载力简化计算方法。试验结果表明:UHPC与CFRP组合加固后空心板... 为研究超高性能混凝土(UHPC)+碳纤维布(CFRP)组合加固空心板的抗弯性能,开展10 m足尺空心板试验研究,分析UHPC+CFRP组合加固后空心板破坏模式和承载力,并提出加固后空心板承载力简化计算方法。试验结果表明:UHPC与CFRP组合加固后空心板的变形能力提高,最终破坏形式为CFRP断裂、UHPC发生压溃,UHPC的抗压性能得到充分利用;UHPC+CFRP加固后试件承载力为1926 kN·m,具有较高的安全性,CFRP破坏后试件仍可保持较久承载力,试件带裂缝工作时仍有较大安全余量;试件承载力的试验结果和理论计算结果较吻合,误差为7.6%,可为UHPC和CFRP组合加固混凝土桥梁设计计算提供参考。 展开更多

关键词 桥梁工程 超高性能混凝土加固 碳纤维布 空心板 抗弯性能 承载力

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配筋UHPC板抗弯性能实验研究 被引量：4

12

作者 赵秋 杨明 +1 位作者 李聪 杨建平 《宁夏大学学报（自然科学版）》 CAS 2019年第4期331-336,共6页

开展8组共16个配筋UHPC板的四点弯曲实验,讨论配筋率、钢纤维掺量和板厚等对其破坏模式、开裂、极限荷载、荷载位移曲线等的影响,初步优化钢筋的配置方式、配筋率、钢纤维掺量等.结果表明,配筋UHPC表现出优越的抗裂性能;破坏过程为下层... 开展8组共16个配筋UHPC板的四点弯曲实验,讨论配筋率、钢纤维掺量和板厚等对其破坏模式、开裂、极限荷载、荷载位移曲线等的影响,初步优化钢筋的配置方式、配筋率、钢纤维掺量等.结果表明,配筋UHPC表现出优越的抗裂性能;破坏过程为下层先弯拉开裂、钢筋屈服,随之钢纤维部分拔出,直至UHPC压碎,最终达到极限荷载;裂缝分布主要集中在纯弯段,板底部有1~3条明显主裂纹,最大主裂缝宽度均超过2 mm,呈现出适筋破坏现象;相比开裂荷载,配筋对极限荷载影响更大;受拉区钢筋单层和双层的设置形式对其抗弯承载力影响很小,而延性呈现不同的变化规律;钢纤维掺量在一定范围内增大有助于提高开裂荷载,能够缓解开裂后刚度的退化,但当钢纤维掺量超过4.5%后,出现半脆性破坏. 展开更多

关键词 uhpc板 配筋率 钢纤维掺量 抗弯性能 破坏模式

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波形顶板-UHPC组合桥面板优化设计 被引量：20

13

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薄板屈曲试验及临界板厚比研究 被引量：4

14

作者 吴延伟 《铁道标准设计》 北大核心 2019年第7期88-91,156,共5页

UHPC材料是一种新型纤维增强水泥基复合材料,利用材料强度高的特点设计建造桥梁通常为薄壁箱形结构,薄壁箱梁存在剪力滞效应、扭转畸变、翘曲失稳等问题。为研究UHPC箱梁顶板翘曲失稳,指导UHPC薄壁箱梁结构避免局部失稳破坏先于材料强... UHPC材料是一种新型纤维增强水泥基复合材料,利用材料强度高的特点设计建造桥梁通常为薄壁箱形结构,薄壁箱梁存在剪力滞效应、扭转畸变、翘曲失稳等问题。为研究UHPC箱梁顶板翘曲失稳,指导UHPC薄壁箱梁结构避免局部失稳破坏先于材料强度破坏,进行不同边界条件均布加载的19个UHPC薄板屈曲荷载试验研究。结果表明:UHPC板的屈曲主要有局部受压破坏、单方向裂缝破坏和双向裂缝破坏3种;屈曲荷载计算应引入材料和制作修正系数0.7;UHPC板最大幅值位于h/2高度,并只产生一个半波。最后对屈曲荷载试验值进行有限元计算分析对比,并通过欧拉公式推导UHPC箱梁顶板的临界板厚比限值。 展开更多

关键词 uhpc板 屈曲试验 屈曲荷载 欧拉应力 板厚比

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平钢板-UHPC组合桥面板疲劳性能与疲劳损伤机理 被引量：5

15

作者 李传习 贺龙飞 +4 位作者 谭珂 张永明 杨腾宇 潘仁胜 施宇 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期39-53,共15页

以国内某在建双塔双索面混合梁斜拉桥为工程背景,针对首次提出并使用的8mm平钢板+15cm UHPC层+PBL剪力键的平钢板-UHPC组合桥面板,进行三块足尺组合桥面板负弯矩疲劳荷载试验及其研究。试验过程中,每间隔一定疲劳加载次数停机进行静载测... 以国内某在建双塔双索面混合梁斜拉桥为工程背景,针对首次提出并使用的8mm平钢板+15cm UHPC层+PBL剪力键的平钢板-UHPC组合桥面板,进行三块足尺组合桥面板负弯矩疲劳荷载试验及其研究。试验过程中,每间隔一定疲劳加载次数停机进行静载测试,采集静载作用下试件的裂缝宽度、跨中挠度、UHPC表面应变、钢底板应变、受拉钢筋应变等。试验结果表明:①UHPC受拉区纵筋配筋率1.58%的钢UHPC组合桥面板在荷载比0.25、循环最大荷载为静开裂荷载0.8倍的荷载作用下,以裂纹宽度0.10mm为寿命标准,其疲劳寿命超过4000万次或无限长;而纵筋配筋率0.89%者,其疲劳寿命仅908万次;②UHPC受拉区纵筋配筋率1.58%的钢-UHPC组合桥面板刚度随循环次数增加缓慢下降,经循环加载4000万次,仅下降17.2%;而配筋率为0.89%者的刚度,在循环加载908万次时,突然大幅度下降,共下降了51.6%;③平钢板-UHPC组合桥面板抗负弯疲劳性能及剩余承载力衰减基本由UHPC抗拉层的疲劳衰减(疲劳损伤)所致;受拉区纵筋配筋率越大,越能减轻UHPC抗拉层的疲劳衰减,当超过一定值后,可使得UHPC抗拉层在某种循环荷载下几乎不衰减;④平钢板-UHPC组合桥面板的疲劳设计应不再是强度控制,而是耐久性控制。 展开更多

关键词 桥梁工程 钢-uhpc组合桥面板 疲劳性能 试验研究 纵向配筋率 疲劳损伤机理

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平钢板-UHPC组合桥面板纵向抗负弯性能试验研究 被引量：8

16

作者 李传习 肖和育 +3 位作者 贺龙飞 施宇 冯浩轩 裴必达 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期91-105,共15页

某大桥次边跨及中跨主梁为钢-UHPC组合梁,钢-UHPC组合梁的桥面板首次采用一种通过PBL剪力键将8 mm平钢板与15 cm的UHPC层连接起来的新型组合桥面体系。为了探究该桥新型钢-UHPC组合桥面板抗负弯矩性能与安全性,完成了2块足尺模型的静力... 某大桥次边跨及中跨主梁为钢-UHPC组合梁,钢-UHPC组合梁的桥面板首次采用一种通过PBL剪力键将8 mm平钢板与15 cm的UHPC层连接起来的新型组合桥面体系。为了探究该桥新型钢-UHPC组合桥面板抗负弯矩性能与安全性,完成了2块足尺模型的静力性能试验,进行了桥梁整体受力和桥面板局部受力计算,以及桥面板抗负弯矩极限承载力构成分析。结果表明:UHPC名义开裂强度达8.90 MPa以上,其值远大于实桥荷载作用下UHPC层上缘的纵桥向最大拉应力,组合桥面板负弯矩抗裂性能良好,能满足工程需求;组合桥面板抗负弯承载力的计算,UHPC受拉本构宜采用三折线模型,抗负弯承载力简化计算的UHPC受拉区等效均布应力折减系数可取0.76,抗负弯承载力状态的受压钢板受力仍处于线弹性阶段,抗负弯破坏模式与抗正弯明显不同,为受拉钢筋拉断;PBL剪力键能保证了钢板与UHPC板整体共同受力;组合桥面板在负弯矩作用下的延性良好,裂宽增长缓慢,UHPC的名义极限强度达名义开裂强度的4.1倍以上,到达极限荷载后,组合板承载力没有明显下降。 展开更多

关键词 平钢板-uhpc组合桥面板 纵向受弯 有限元 足尺模型试验 界面滑移 uhpc特征强度 极限承载力构成

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接缝加强的无腹筋预应力UHPC拼接梁抗弯性能研究

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作者 王卫锋 傅鑫彬 +1 位作者 黎越华 郑小红 《河南科学》 2023年第2期256-264,共9页

接缝是无腹筋预应力UHPC拼接梁受力的薄弱位置,对梁的整体受力有不利影响,提出采用钢板对接缝进行加强,利用有限元软件ABAQUS,考虑仅在接缝底部进行加强、在接缝底部和侧面均加强两种方式,对UHPC拼接梁的抗弯受力性能进行数值分析,得到... 接缝是无腹筋预应力UHPC拼接梁受力的薄弱位置,对梁的整体受力有不利影响,提出采用钢板对接缝进行加强,利用有限元软件ABAQUS,考虑仅在接缝底部进行加强、在接缝底部和侧面均加强两种方式,对UHPC拼接梁的抗弯受力性能进行数值分析,得到破坏形态、荷载-位移曲线、应力等计算结果,并与UHPC整浇梁、接缝未加强UHPC拼接梁进行对比分析.结果表明:经过接缝加强的UHPC拼接梁能达到整体受力的效果,荷载-位移曲线与整浇梁基本重合,在接缝底部和侧面均贴上钢板的方式加强效果更好. 展开更多

关键词 接缝 uhpc拼接梁 钢板 有限元分析 抗弯性能

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钢-超薄UHPC层轻型组合桥面性能研究 被引量：39

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作者 邵旭东 张松涛 +1 位作者 张良 欧阳泽卉 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第1期22-27,75,共7页

提出一种钢-超薄UHPC（Ultra-High Performance Concrete）层轻型组合桥面,既使得该组合桥面能运用于铺装层较薄的桥面结构,又降低了正交异性钢桥面的疲劳开裂风险,避免了沥青铺装的病害问题。以某大桥为工程背景,从有限元分析和试验两... 提出一种钢-超薄UHPC（Ultra-High Performance Concrete）层轻型组合桥面,既使得该组合桥面能运用于铺装层较薄的桥面结构,又降低了正交异性钢桥面的疲劳开裂风险,避免了沥青铺装的病害问题。以某大桥为工程背景,从有限元分析和试验两方面对此结构的性能进行研究。结果表明：35 mm UHPC层对正交异性钢桥面板受力性能改善明显,顶板应力幅下降达到68.72%,U肋和横隔板接近14.74%~34.11%,可大大降低钢桥面板疲劳开裂风险。试验得出的UHPC层横桥向开裂强度26.3 MPa,大于有限元计算下车辆荷载作用产生的最大应力7.36 MPa,证明了此组合桥面结构的可行性。 展开更多

关键词 桥梁工程 超薄uhpc层 应力分析 轻型组合桥面 正交异性钢桥面

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带钢底板UHPC梁抗剪承载力计算方法 被引量：3

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作者 晏班夫 刘千 +2 位作者 王凯 涂兵 柯璐 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期82-93,共12页

为研究带钢底板的超高性能混凝土(UHPC)梁的抗剪性能和抗剪承载力计算方法,采用试验研究与理论分析的方法,设计制作了7片试验梁开展抗剪试验,试验参数包括接缝配置、纵向腹筋设置和剪跨比;结合极限平衡理论和分项线性叠加思想,建立了考... 为研究带钢底板的超高性能混凝土(UHPC)梁的抗剪性能和抗剪承载力计算方法,采用试验研究与理论分析的方法,设计制作了7片试验梁开展抗剪试验,试验参数包括接缝配置、纵向腹筋设置和剪跨比;结合极限平衡理论和分项线性叠加思想,建立了考虑箍筋、钢纤维、UHPC基体及钢板抗剪贡献的带钢底板UHPC梁抗剪承载力计算建议公式,并与法国规范计算公式进行比较。试验结果表明:接缝梁的破坏形态均为接缝处错位的剪切破坏,主裂缝沿靠近跨中的接缝一侧斜向发展,而完整梁的破坏形态与剪跨比有关,随着剪跨比的增加从剪压破坏向弯剪破坏转变;接缝的存在会降低带钢底板UHPC梁的抗剪承载力,且随剪跨比的增大而减小,设置纵向腹筋则可有效提高其抗剪承载力与变形能力;采用本文提出的计算方法的抗剪承载力计算值与试验值的平均比值为0.91,变异系数为0.16,采用法国规范抗剪承载力计算方法的抗剪承载力计算值与试验值的平均比值为1.08,变异系数为0.29,因此本文提出的计算方法离散性较小,可适用于带钢底板UHPC梁的抗剪承载力计算。 展开更多

关键词 桥梁工程 uhpc梁 抗剪承载力 理论分析 钢底板 湿接缝

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波形钢板-UHPC组合桥面板结构截面优化 被引量：6

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作者 孙瑜 王焕然 +1 位作者 王飞 朋茜 《宁波大学学报（理工版）》 CAS 2020年第3期105-110,共6页

对实腹式波形顶板-UHPC(超高性能混凝土)组合桥面板进行了改进,采用空腹式结构建立波形钢板-UHPC组合桥面板有限元模型,研究UHPC层厚度、波形钢板厚度、波形长度、下缘板宽度和波形高度等截面参数变化对组合桥面板受力特性的影响,并确... 对实腹式波形顶板-UHPC(超高性能混凝土)组合桥面板进行了改进,采用空腹式结构建立波形钢板-UHPC组合桥面板有限元模型,研究UHPC层厚度、波形钢板厚度、波形长度、下缘板宽度和波形高度等截面参数变化对组合桥面板受力特性的影响,并确定其合理取值范围.在此基础上,通过理想点法对参数组合进行优化,得到合理的参数匹配.研究结果表明:相较于实腹式组合桥面板,优化后的组合桥面板自重减小35%,钢板弯折处应力减小16%;相较于正交异性钢桥面板,桥面板用钢量减小7%,顶板与U肋连接位置应力减小47%. 展开更多

关键词 组合结构 波形钢板 超高性能混凝土 桥面板 参数优化

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