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界面不同抗剪连接钢-UHPC组合梁的受弯性能 被引量：1
1
作者 方志 周楚钰 +3 位作者 洪金圣 徐海波 张海兵 汪建群 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期61-74,共14页
为明确界面抗剪连接的不同布置对钢-超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)组合梁受弯性能的影响,完成了3根界面栓钉不同布置的钢-UHPC组合梁受弯性能的试验研究,提出了基于截面纤维模型的钢-UHPC组合梁受弯性能非线性... 为明确界面抗剪连接的不同布置对钢-超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)组合梁受弯性能的影响,完成了3根界面栓钉不同布置的钢-UHPC组合梁受弯性能的试验研究,提出了基于截面纤维模型的钢-UHPC组合梁受弯性能非线性分析方法并编制了相应计算程序且以试验结果验证了方法和程序的适用性,并用其分析了集束度和剪力连接度对钢-UHPC组合梁受弯性能的影响.结果表明:1)对于集束度γ≤0.5和γ=1的钢-UHPC组合梁,其临界剪力连接度分别为0.9和0.74;2)钢-UHPC组合梁的弹性抗弯刚度随着剪力连接度的增加而增加,随着集束度的增加而降低;3)剪力连接度对钢-UHPC组合梁的抗弯承载能力和延性系数影响显著,集束度γ=1时组合梁的延性系数明显增大,但集束度γ≤0.5时,其延性系数基本不再受集束度的影响;4)对于完全剪力连接组合梁,极限状态时界面的剪力分布随剪力连接度的增大而越趋于不均匀,但集束度对极限状态时界面的剪力分布影响较小.钢-UHPC组合梁的集束度γ不应大于0.5,剪力连接度η不宜小于1.0. 展开更多
关键词 超高性能混凝土(uhpc) 钢-uhpc组合梁 剪力连接度 集束度 受弯性能
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钢-UHPC组合梁负弯矩区抗裂性能试验研究 被引量：2
2
作者 李立峰 彭浩 +2 位作者 邹德强 黄心仪 李凌霄 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期15-25,共11页
为解决钢-混凝土组合连续梁负弯矩区桥面板的开裂问题,提出了采用超高性能混凝土(UHPC)代替负弯矩区桥面板的部分普通混凝土(NC),利用UHPC超高的力学性能解决负弯矩区桥面板的开裂问题,对其抗裂性能进行研究;设计并完成了3片钢-UHPC组... 为解决钢-混凝土组合连续梁负弯矩区桥面板的开裂问题,提出了采用超高性能混凝土(UHPC)代替负弯矩区桥面板的部分普通混凝土(NC),利用UHPC超高的力学性能解决负弯矩区桥面板的开裂问题,对其抗裂性能进行研究;设计并完成了3片钢-UHPC组合梁负弯矩区抗裂试验,获得开裂荷载、跨中位移、裂缝宽度和应变等试验数据。结合国内外裂缝宽度计算公式,提出了简易的适用于钢-UHPC组合梁的桥面板裂缝宽度计算公式,并根据已有钢-UHPC组合梁文献的裂缝宽度试验数据,验证了提出的桥面板裂缝宽度计算公式的可靠性和适用性。结果表明:UHPC能提高组合梁负弯矩区的开裂荷载,具有抑制桥面板裂缝发展的能力,能明显提高桥面板负弯矩区的抗裂性能,有效解决负弯矩区桥面板的开裂问题;根据试验结果计算的名义应力均大于工程实际设计值,负弯矩区采用UHPC代替NC的结构具有优异的抗裂性能;建议组合梁负弯矩区UHPC纵向铺设长度宜为0.2L~0.25L(L为计算跨径),铺设厚度宜为60~70 mm。 展开更多
关键词 钢-uhpc组合梁 负弯矩区 抗裂性能 裂缝宽度
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负弯矩作用下部分充填式窄幅钢箱-UHPC组合梁刚度分析 被引量：1
3
作者 莫时旭 柴龙杰 +2 位作者 郑艳 黄意均 檀新宁 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期164-175,共12页
目的为研究负弯矩作用下部分充填式窄幅钢箱-UHPC(ultra-high performance concrete,UHPC)组合梁的抗弯性能,采用反向集中力对9根不同参数的试验梁进行静载试验。方法研究部分充填式窄幅钢箱-UHPC组合梁在反向集中力作用下的受力过程、... 目的为研究负弯矩作用下部分充填式窄幅钢箱-UHPC(ultra-high performance concrete,UHPC)组合梁的抗弯性能,采用反向集中力对9根不同参数的试验梁进行静载试验。方法研究部分充填式窄幅钢箱-UHPC组合梁在反向集中力作用下的受力过程、应变行为、刚度和抗裂性,明确各参数在提升试验梁力学性能方面的贡献程度,并将考虑界面滑移和翼板开裂因素的理论挠度与试验结果进行比较和验证。结果部分充填式窄幅钢箱-UHPC组合梁处于整体弹性阶段时刚度最高,翼板开裂后刚度略有下降,钢箱下翼缘局部受压屈服时,跨中翼板上形成多条贯通裂缝,极限承载力阶段,承载力未明显下降。与部分充填式窄幅钢箱-NC(ordinary concrete,NC)组合梁和窄幅钢箱-UHPC组合梁相比,随着钢纤维掺量、配筋率和相对充填高度增加,部分充填式窄幅钢箱-UHPC组合梁的极限承载力、正常使用和承载能力极限状态的最大刚度分别提高57%,25%,21%,裂缝宽度为0.05,0.10,0.20 mm时,对应的最大荷载分别提高155%,266%,100%。结论部分充填式窄幅钢箱-UHPC组合梁刚度大,抗裂性能好,承载力高。现行规范计算负弯矩作用下组合梁挠度过于保守,考虑负弯矩作用下组合梁滑移影响的有效惯性矩法计算试验梁挠度较为准确。 展开更多
关键词 部分充填式窄幅钢箱-uhpc组合梁 超高性能混凝土 负弯矩 极限承载力 裂缝宽度
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UHPC-NSC叠合梁的受力性能研究
4
作者 王德弘 刘晏廷 +3 位作者 沈彤 鞠彦忠 曾聪 白俊峰 《应用基础与工程科学学报》 北大核心 2025年第2期398-408,共11页
为了研究预制超高性能混凝土(UHPC)与后浇普通强度混凝土(NSC)叠合试件在弯曲作用下的性能,以UHPC与NSC的厚度比、预制UHPC开槽密度和后浇NSC强度为变量,设计了9组UHPC-NSC叠合试件和9组对应的C40-NSC叠合试件进行四点弯曲试验.实验结... 为了研究预制超高性能混凝土(UHPC)与后浇普通强度混凝土(NSC)叠合试件在弯曲作用下的性能,以UHPC与NSC的厚度比、预制UHPC开槽密度和后浇NSC强度为变量,设计了9组UHPC-NSC叠合试件和9组对应的C40-NSC叠合试件进行四点弯曲试验.实验结果表明,预设沟槽的预制UHPC与后浇注NSC具有较好的粘结性能,可保证二者之间的协同工作.叠合试件在受弯变形过程截面近似符合平截面假定.预制UHPC的控裂能力明显优于C40混凝土,相同荷载下,UHPC-NSC叠合试件的跨中挠度小于C40-NSC叠合试件的跨中挠度;弯曲承载力较C40-NSC叠合试件提升了9.10%~78.78%.在该试验开槽密度(2.5~4.5)范围内,UHPC-NSC叠合梁的破坏类型包括受弯、受剪破坏.建立了无腹筋UHPC-NSC叠合试件的斜截面受剪承载力及正截面受弯承载力计算式. 展开更多
关键词 超高性能混凝土 叠合梁 受剪承载力 受弯承载力 开槽密度
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工字钢外包薄层UHPC组合梁抗剪性价比分析 被引量：1
5
作者 范学明 周晓鹏 +1 位作者 叶小杭 赵坤 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期40-49,共10页
钢结构具有低碳环保、轻质高强和抗震性能卓越等多重优势,目前已经广泛应用在高层建筑、大跨度建筑和一些民用建筑;但是其固有的易发生屈曲、腐蚀以及成本较高等问题阻碍了钢结构的进一步应用。目前关于钢结构防屈曲和防腐蚀的措施会大... 钢结构具有低碳环保、轻质高强和抗震性能卓越等多重优势,目前已经广泛应用在高层建筑、大跨度建筑和一些民用建筑;但是其固有的易发生屈曲、腐蚀以及成本较高等问题阻碍了钢结构的进一步应用。目前关于钢结构防屈曲和防腐蚀的措施会大大提高结构的成本并对结构承载能力带来一定的负面影响。超高性能混凝土(UHPC)是一种基于最大堆积密度理论的新型纤维增强水泥基复合材料,具有较高的强度和较强的变形能力,并且在抗水渗透性、抗氯离子渗透性以及抗冻融性等耐久性方面有着优异的性能。如今UHPC已经广泛应用于各种结构的力学加固以及耐久加固之中。近期的研究工作表明,将钢结构与UHPC结合使用,可以有效地实现两者的优势互补,在发挥钢结构轻质高强优异特征的同时,极大地减缓了疲劳、腐蚀和失稳对钢结构的危害。该文研究了一种已经广泛投入使用的工字钢外包薄层UHPC新型组合梁,并通过Abaqus有限元软件进行仿真分析建立样本数据库。同时利用雷达图法提出组合梁抗剪性能和抗剪性价比综合评价指标,采用响应面-蒙特卡罗法,共设计4种响应面对组合梁腹板尺寸参数进行分析。分析结果表明,组合梁的抗剪性能与其性价比之间存在显著的正相关性。此外,随着工字钢腹板厚度的增加,抗剪性能和性价比先增加后降低,并在某一特定厚度处达到峰值。该研究对于优化工字钢外包UHPC组合梁的设计具有重要的工程意义。 展开更多
关键词 钢-uhpc组合梁 性价比 有限元仿真分析 雷达图法 响应面-蒙特卡罗法
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界面滑移和剪切变形对钢-UHPC组合梁长期挠度影响研究
6
作者 邓继华 颜凌志 +1 位作者 周亚栋 朱平 《应用力学学报》 北大核心 2025年第4期879-888,共10页
超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)与普通混凝土(normal concrete,NC)较大的收缩徐变特性差异使得钢-UHPC组合梁与钢-NC组合梁的长期挠度增长明显不同。为科学合理计算钢-UHPC组合梁在长期荷载作用下的挠度,综合考... 超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)与普通混凝土(normal concrete,NC)较大的收缩徐变特性差异使得钢-UHPC组合梁与钢-NC组合梁的长期挠度增长明显不同。为科学合理计算钢-UHPC组合梁在长期荷载作用下的挠度,综合考虑界面滑移和剪切变形的影响,通过迭代计算钢-UHPC界面滑移,引入Timoshenko梁理论以考虑组合梁的剪切变形,采用按龄期调整的有效模量法考虑UHPC徐变特性,提出钢-UHPC组合梁长期挠度的计算方法。在对现有文献中钢-NC组合梁的实测值与计算值进行验证的基础上,再对尺寸相同的钢-UHPC梁与钢-NC梁进行对比分析研究。结果表明:若只考虑收缩徐变,钢-NC梁第500天挠度计算值相对于加载初期增大2.64倍,常温养护与高温蒸养的钢-UHPC梁挠度则分别增长31.86%与4.4%;在加载初期,滑移使计算梁挠度均增大13.35%左右,在第500天,滑移会使钢-NC梁挠度增大23.66%,使高温与常温养护的钢-UHPC梁挠度分别增大24.37%与17.78%;剪切变形造成的挠度增量会随时间增至初期的数倍,但该挠度增量远小于总挠度值,可见滑移与收缩徐变对钢-UHPC梁挠度的影响较大而剪切变形的影响较小。 展开更多
关键词 钢-uhpc组合梁 收缩徐变 界面滑移 剪切变形 长期挠度
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外嵌钢板UHPC无腹筋梁抗剪性能试验研究
7
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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界面不同抗剪连接的预制UHPC组合梁抗弯性能试验研究
8
作者 方志 鲁睿 +4 位作者 洪金圣 何德华 王晓璜 陈建宁 黄佳俊 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期41-56,共16页
超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)预制梁和预制桥面板通过槽口式剪力连接键结合形成的UHPC组合梁在预制装配式结构中具有较广的应用场景.为明确这种预制UHPC组合梁的受弯性能,分别对3片不同剪力连接度(分别为0.47... 超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)预制梁和预制桥面板通过槽口式剪力连接键结合形成的UHPC组合梁在预制装配式结构中具有较广的应用场景.为明确这种预制UHPC组合梁的受弯性能,分别对3片不同剪力连接度(分别为0.47、0.94和1.41)的预制UHPC组合梁和1片UHPC整浇梁进行了四点弯曲试验.结果表明:剪力连接度对预制UHPC组合梁的抗弯性能影响显著,剪力连接度为0.47和0.94的组合梁,边槽口下方预制梁腹板上出现了因剪力键水平剪力较大引起的斜裂缝,进而导致此处剪力键的最终抗剪失效;剪力连接度为0.47、0.94和1.41的预制UHPC组合梁,抗弯承载能力分别为整浇梁的76%、97%和100%,延性系数分别为整浇梁的28%、38%和37%,开裂前弹性刚度分别为整浇梁的52%、72%和85%.给出了不同剪力连接度预制UHPC组合梁的抗弯承载能力计算方法,并以试验结果验证了其适用性. 展开更多
关键词 超高性能混凝土 预制组合梁 剪力连接度 抗弯承载能力
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UHPC-NC叠合梁抗剪性能的有限元分析
9
作者 李妍 陈艳 +2 位作者 应到亨 杨越博 GABI BENAIAH JONATHAN 《低温建筑技术》 2025年第8期121-125,135,共6页
为研究UHPC-NC叠合梁的抗剪性能,文中通过有限元模拟对6根叠合梁进行抗剪模拟,基于ABAQUS软件建立了考虑UHPC-NC界面黏结滑移的三维有限元模型,主要分析了剪跨比、混凝土强度等级和箍筋间距参数对叠合梁抗剪性能的影响。研究结果表明,... 为研究UHPC-NC叠合梁的抗剪性能,文中通过有限元模拟对6根叠合梁进行抗剪模拟,基于ABAQUS软件建立了考虑UHPC-NC界面黏结滑移的三维有限元模型,主要分析了剪跨比、混凝土强度等级和箍筋间距参数对叠合梁抗剪性能的影响。研究结果表明,剪跨比是影响抗剪性能的关键因素,随着剪跨比增大,抗剪承载力显著降低,UHPC层中的纤维桥接作用有效抑制了斜裂缝的发展,显著提升了梁的抗剪承载力和变形能力。减小箍筋间距、提高混凝土强度有利于提高抗剪性能。研究揭示了UHPC-NC叠合梁的抗剪机理,同时也为UHPC在组合结构中的推广应用提供了参考。 展开更多
关键词 uhpc-NC叠合梁 抗剪性能 有限元模拟 剪跨比
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UHPC-NC充填式窄幅钢箱连续组合梁桥设计与数值分析 被引量：1
10
作者 檀新宁 郑艳 +1 位作者 祝俊祥 莫时旭 《广西大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期489-503,共15页
为了探究UHPC-NC-充填式窄幅钢箱组合结构用于连续梁负弯矩区的实际效果,对某城市(45+60+45)m连续组合梁高架桥进行整体设计。采用生死单元法模拟施工阶段,对一根边梁的负弯矩区30 m节段进行ABAQUS精细化局部建模,分析结构全过程受力特... 为了探究UHPC-NC-充填式窄幅钢箱组合结构用于连续梁负弯矩区的实际效果,对某城市(45+60+45)m连续组合梁高架桥进行整体设计。采用生死单元法模拟施工阶段,对一根边梁的负弯矩区30 m节段进行ABAQUS精细化局部建模,分析结构全过程受力特点及破坏机制。结果表明:UHPC层高度、配筋率与组合梁抗裂性能、极限承载能力基本呈线性正相关,UHPC-NC翼板组合梁开裂弯矩比NC翼板组合梁增加了40.85%,极限荷载提升了19.08%。充填混凝土使组合梁在腹板局部屈曲后仍不丧失承载能力,表现出延性良好的弯曲破坏,但过大的充填量会降低截面弹性中和轴高度,不利于翼板受力进而影响组合梁承载能力,综合考虑充填高度以腹板高度的20%~30%为宜。 展开更多
关键词 窄幅钢箱组合梁 组合梁设计 数值分析 超高性能混凝土(uhpc) 充填混凝土
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钢-UHPC组合梁铰制孔螺栓连接件受剪性能研究 被引量：1
11
作者 陈辛 杨勇 +3 位作者 薛亦聪 于云龙 张松 杨仕聪 《工程力学》 北大核心 2025年第9期185-197,共13页
为满足钢-UHPC组合梁更高的界面抗剪要求,提出了铰制孔螺栓连接件。通过12个推出试件对铰制孔螺栓连接件的受剪和抗掀起性能进行了研究。分析了混凝土强度与板厚、铰制孔螺栓直径与长径比、型钢类型与翼缘厚度对铰制孔螺栓连接件受剪承... 为满足钢-UHPC组合梁更高的界面抗剪要求,提出了铰制孔螺栓连接件。通过12个推出试件对铰制孔螺栓连接件的受剪和抗掀起性能进行了研究。分析了混凝土强度与板厚、铰制孔螺栓直径与长径比、型钢类型与翼缘厚度对铰制孔螺栓连接件受剪承载力和滑移的影响,结果表明铰制孔螺栓具有良好的受剪和抗掀起能力。混凝土强度从C60提高到UHPC,试件由混凝土压溃破坏变为螺栓剪断破坏;UHPC板厚可从150 mm降低至120 mm并保证螺栓的受剪性能;螺栓直径增加,承载力和滑移均增加,M36铰制孔螺栓与UHPC强度匹配;M30的长径比为2.4时比1.8和3.0具有更好的承载力和滑移;型钢类型对试验结果影响较小;降低型钢翼缘厚度会增加螺栓滑移但不影响承载力。提出了铰制孔螺栓连接件受剪承载力计算方法和荷载-滑移曲线模型公式,可供设计参考。 展开更多
关键词 钢-uhpc组合梁 铰制孔螺栓连接件 推出试验 受剪性能 滑移
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UHPC免拆模板-RC梁受弯性能试验研究与理论分析
12
作者 黄杰 王朋 +2 位作者 史庆轩 王斌 戎翀 《土木工程学报》 北大核心 2025年第12期39-55,114,共18页
为克服传统模板支撑和拆卸时工序繁琐、模板周转率低以及不环保的缺点,文章采用UHPC模板代替传统模板作为构件的永久模板。对7根UHPC免拆模板组合梁(UCB)试件以及1根普通钢筋混凝土(RC)梁对比试件进行受弯性能试验研究。研究参数包括模... 为克服传统模板支撑和拆卸时工序繁琐、模板周转率低以及不环保的缺点,文章采用UHPC模板代替传统模板作为构件的永久模板。对7根UHPC免拆模板组合梁(UCB)试件以及1根普通钢筋混凝土(RC)梁对比试件进行受弯性能试验研究。研究参数包括模板厚度、纵筋配筋率以及模板表面处理方式。结果表明:对UHPC模板的表面进行合理的处理,有助于提高组合梁的整体工作性能;采用UHPC免拆模板可有效提高构件的开裂荷载、峰值荷载以及刚度,组合梁的开裂荷载和峰值荷载分别提高了63%~103%和6%~15%,试件屈服时的刚度提高了23%~41%;钢纤维的存在有效地抑制组合梁中裂缝的发展;不同于RC梁,组合梁的裂缝表现出在原有裂缝端部的一侧产生新裂缝,新裂缝代替原有裂缝继续向上延伸的特点;RC梁屈服前,裂缝宽度和数量同步增长,屈服后,裂缝数量不再增加,裂缝宽度继续增长,而组合梁裂缝宽度与裂缝数量始终保持着同步增长;组合梁跨中截面应变沿截面高度的变化基本符合平截面假定。最后,基于平截面假定,建立UHPC免拆模板组合梁的开裂荷载与屈服荷载的计算方法;基于有效截面惯性矩法,建立组合梁短期刚度的计算方法。 展开更多
关键词 组合梁 uhpc免拆模板 试验研究 受弯性能 短期刚度
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RBP-UHPC变截面悬挑梁足尺受弯试验研究
13
作者 何林忆 熊学玉 +1 位作者 包联进 陈建兴 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期50-60,共11页
为了探究缓粘结预应力超高性能混凝土(RBP-UHPC)悬挑梁的受力性能,以上海大歌剧院悬挑楼梯为背景,进行了2根足尺RBP-UHPC变截面悬挑梁的受弯性能试验.试验结果表明,加载过程中,各关键截面依次开裂,关键截面附近裂缝最密集;离关键变截面... 为了探究缓粘结预应力超高性能混凝土(RBP-UHPC)悬挑梁的受力性能,以上海大歌剧院悬挑楼梯为背景,进行了2根足尺RBP-UHPC变截面悬挑梁的受弯性能试验.试验结果表明,加载过程中,各关键截面依次开裂,关键截面附近裂缝最密集;离关键变截面越远,裂缝越短越稀疏;悬挑梁破坏截面在距离梁根部2.6 m;越接近破坏截面的UHPC和钢筋应变发展越快,越早达到UHPC的弹性压应变和钢筋的屈服应变;两根梁破坏截面的安全裕度分别为1.97和1.81,具有较好的结构性能,能够满足实际工程的强度要求.提出了带有结构板的π形变截面RBP-UHPC悬挑梁抗弯承载力的计算模型.相比于现有规范,本文模型的计算结果与已有试验的结果吻合最好,且偏于安全. 展开更多
关键词 缓粘结预应力 超高性能混凝土 变截面 悬挑梁 受弯试验
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带FSK的FRP-UHPC组合梁受剪性能研究
14
作者 张志文 王安涟 +3 位作者 葛文杰 Ashraf Ashour 李胜才 曹大富 《应用基础与工程科学学报》 北大核心 2025年第5期1394-1407,共14页
为研究纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer, FRP)-超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete, UHPC)组合梁的受剪性能,通过四点弯曲试验和精细化有限元分析对带FRP剪力键(FRP Shear Key, FSK)的FRP-UHPC组合梁进行研究.... 为研究纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer, FRP)-超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete, UHPC)组合梁的受剪性能,通过四点弯曲试验和精细化有限元分析对带FRP剪力键(FRP Shear Key, FSK)的FRP-UHPC组合梁进行研究.分别采用混凝土塑性损伤模型和Puck失效准则来模拟混凝土和FRP型材的损伤演化,并采用双线性内聚力模型来模拟组合界面的力学行为.有限元结果与试验结果进行对比表明二者吻合较好.基于已验证的模型开展参数化分析,重点研究混凝土板强度、高度和宽度,FRP腹板抗剪强度、剪切模量、高度和厚度,以及FSK间距等对带FSK的FRP-UHPC组合梁受剪性能的影响.研究结果表明,组合界面间布置FSK处的局部滑移远小于未布置FSK处的局部滑移,且最大局部滑移小于4mm,验证了FSK具有良好的界面抗剪作用;增大混凝土板强度和截面尺寸均能提高组合梁的抗剪刚度和承载力.与普通混凝土板相比,UHPC板可有效抑制界面滑移;提高FRP腹板的抗剪强度和厚度可提高组合梁的抗剪承载力和变形,且破坏模式由剪切破坏向弯曲破坏转变;减小FSK间距可有效提高界面间的抗剪性能,增强组合梁的组合效应,提高承载力和变形. 展开更多
关键词 FRP-uhpc组合梁 FSK 受剪性能 四点弯曲试验 Puck失效准则 参数分析
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充填率对新型窄幅钢箱-UHPC组合梁抗弯强度影响
15
作者 郑艳 刘振华 +1 位作者 莫时旭 羊海林 《混凝土》 北大核心 2025年第2期32-38,共7页
为研究充填率对窄幅钢箱-UHPC组合梁负弯矩下抗弯承载力的影响,设计3根UHPC-NC翼板窄幅钢箱组合梁进行静力加载试验。试验结果表明:钢箱内UHPC充填率对组合梁的开裂弯矩影响不大,钢箱内充填UHPC可以显著提高组合梁的屈服弯矩与极限抗弯... 为研究充填率对窄幅钢箱-UHPC组合梁负弯矩下抗弯承载力的影响,设计3根UHPC-NC翼板窄幅钢箱组合梁进行静力加载试验。试验结果表明:钢箱内UHPC充填率对组合梁的开裂弯矩影响不大,钢箱内充填UHPC可以显著提高组合梁的屈服弯矩与极限抗弯承载力,与空钢箱组合梁相比,半充填和全充填UHPC组合梁其极限荷载分别提高了38%和56%。充填UHPC通过与钢箱共同受压以提高钢箱受压区局部稳定性,从而影响组合梁的抗弯承载力。基于截面应力法提出了UHPC-NC翼板窄幅钢箱组合梁开裂弯矩计算方法,并基于简化塑性理论提出了UHPC-NC翼板窄幅钢箱组合梁极限抗弯承载力的计算方法,试验值与计算值吻合良好。以充填率为参数,分析其对抗弯强度的影响,结果表明充填率为0.3~0.5时对UHPC-NC翼板窄幅钢箱组合梁较为合适。 展开更多
关键词 组合梁 uhpc-NC翼板 窄幅钢箱 充填率 抗弯承载力
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型钢-UHPC轻型组合梁的受力性能研究 被引量：1
16
作者 黄晓明 王振龙 +3 位作者 王领 文阳 冯家辉 邵旭东 《市政技术》 2025年第3期52-57,共6页
在充分利用超高性能混凝土(UHPC)的卓越抗压强度和抗拉性能的前提下,结合型钢无需焊接、残余应力小、成本低、施工周期短等优势,提出了一种新型的型钢-UHPC轻型组合梁结构。该结构以其轻质、跨距适中、无需预应力、高耐久性和全寿命成... 在充分利用超高性能混凝土(UHPC)的卓越抗压强度和抗拉性能的前提下,结合型钢无需焊接、残余应力小、成本低、施工周期短等优势,提出了一种新型的型钢-UHPC轻型组合梁结构。该结构以其轻质、跨距适中、无需预应力、高耐久性和全寿命成本低等特点,为桥梁工程的设计提供了新的思路,并以京港澳高速公路上的某座60 m简支梁桥为案例,通过整体计算和有限元分析,研究了型钢-UHPC组合梁在正常使用极限状态和承载能力极限状态下的结构响应,验证了其在60 m简支梁桥中应用的可行性和有效性。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 轻型组合梁 力学性能 有限元分析 结构响应
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无辅助墩钢-UHPC组合梁斜拉桥对比研究
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作者 李军 杨相展 文俊 《公路工程》 2025年第5期22-28,159,共8页
随着全球和国内经济的快速发展,大型交通基础设施的需求不断增加,斜拉桥作为一种有效解决地形、通航和环境约束问题的方案,广泛应用于世界各地。斜拉桥跨径的突破需要更高强度、更高刚度的桥面体系,受复杂环境影响,很多斜拉桥边跨无法... 随着全球和国内经济的快速发展,大型交通基础设施的需求不断增加,斜拉桥作为一种有效解决地形、通航和环境约束问题的方案,广泛应用于世界各地。斜拉桥跨径的突破需要更高强度、更高刚度的桥面体系,受复杂环境影响,很多斜拉桥边跨无法设置辅助墩,降低了斜拉桥的整体刚度,以正在建设中的青洲柳江特大桥为例,建立了无辅助墩普通钢混组合梁斜拉桥和钢-UHPC组合梁斜拉桥两种结构的有限元计算模型,通过对比分析钢-UHPC组合梁斜拉桥与传统钢-混凝土组合梁斜拉桥的静力性能、动力特性和稳定性,研究了钢-UHPC组合结构在无辅助墩大跨径斜拉桥中的应用效果,探讨了其在减轻自重、提高结构刚度方面的优势。研究结果表明,钢-UHPC组合梁具有显著的力学性能优势,能够有效优化主梁与桥面板之间的应力分布,为无辅助墩斜拉桥设计的发展提供了新的可能性。该研究结果对未来无辅助墩大跨径斜拉桥的设计与施工具有重要的理论意义和应用价值。 展开更多
关键词 斜拉桥 无辅助墩 钢-uhpc组合梁 力学性能
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填充UHPC对钢筋混凝土连续梁中支点区域抗剪性能的影响
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作者 朱芮 李春良 +2 位作者 李胜男 李翔宇 王鼎盛 《技术与市场》 2025年第7期17-22,共6页
为研究超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)对钢筋混凝土连续梁中支点区域抗剪性能的影响,利用ANSYS软件建立中支点区域填充不同长度UHPC的两跨钢筋混凝土连续梁力学模型,并分析所建立模型的抗剪承载力和破坏形式。... 为研究超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)对钢筋混凝土连续梁中支点区域抗剪性能的影响,利用ANSYS软件建立中支点区域填充不同长度UHPC的两跨钢筋混凝土连续梁力学模型,并分析所建立模型的抗剪承载力和破坏形式。结果表明:中支点区域填充不同长度UHPC钢筋混凝土,连续梁中支点区域的抗剪承载力较普通混凝土(normal concrete,NC)连续梁依次提高了20%、42%、92%、148%,其出现初始斜裂缝的荷载较普通混凝土连续梁提高了13%、56%、250%、402.5%。中支点区域填充不同长度UHPC能有效提高钢筋混凝土连续梁中支点区域的抗剪承载力及整体抗弯刚度。 展开更多
关键词 超高性能混凝土(uhpc) 连续梁 中支点区域 抗剪承载力 剪压破坏
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无腹筋UHPC梁抗剪性能的尺寸效应研究
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作者 唐滔 龙再志 +2 位作者 修维 彭德坤 蒋明辉 《工程力学》 北大核心 2025年第5期184-196,共13页
该文为了研究无腹筋UHPC梁抗剪性能的尺寸效应,设计了6根无腹筋UHPC试验梁,其剪跨比为2,梁截面有效高度为150 mm~490 mm,并考虑了钢纤维掺量对梁抗剪性能的影响。通过分析试验现象、荷载-挠度曲线、试验梁抗剪作用下混凝土曲线拱的压应... 该文为了研究无腹筋UHPC梁抗剪性能的尺寸效应,设计了6根无腹筋UHPC试验梁,其剪跨比为2,梁截面有效高度为150 mm~490 mm,并考虑了钢纤维掺量对梁抗剪性能的影响。通过分析试验现象、荷载-挠度曲线、试验梁抗剪作用下混凝土曲线拱的压应变,梁的延性与挠跨比,从而探讨了无腹筋UHPC梁抗剪性能的尺寸效应机理。结果表明:无腹筋UHPC梁的抗剪性能存在尺寸效应,尺寸越大的梁其名义极限剪应力越小;随着试验梁尺寸的增加,梁的变形能力逐渐减小,刚度与脆性增加,钢纤维的桥联作减弱。该文考虑了混凝土拱体在梁抗剪作用下的尺寸效应,推导了无腹筋UHPC梁的抗剪承载力模型,模型计算值与试验值吻合性良好,变异性小。 展开更多
关键词 uhpc梁 名义极限剪应力 尺寸效应 混凝土拱体 钢纤维掺量
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新型装配式钢内芯-UHPC外包组合U型梁设计
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作者 王磊 赖亚平 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第8期8-14,共7页
城市过街天桥常因桥下净空限制而采用钢箱梁,但常规的钢箱梁制造和运维成本较高。基于此,提出了一种造价低、施工效率高、运营期免维护的钢内芯-UHPC外包组合U型梁。通过建立有限元模型对该组合梁的应力、位移和自振频率进行计算,分析... 城市过街天桥常因桥下净空限制而采用钢箱梁,但常规的钢箱梁制造和运维成本较高。基于此,提出了一种造价低、施工效率高、运营期免维护的钢内芯-UHPC外包组合U型梁。通过建立有限元模型对该组合梁的应力、位移和自振频率进行计算,分析了当边支点施加顶升力时对结构应力的影响,提出了适用于该类结构的装配式制造和施工方法。研究结果表明:该组合U型梁的应力、位移和自振频率满足设计要求;通过采用边支点顶升的施工措施,使得结构最大拉应力得到有效改善;采用节段预制和现场拼装施工方法可缩短施工工期,降低对施工空间的要求。 展开更多
关键词 桥梁工程 钢内芯-uhpc外包组合结构 U型梁 装配式结构
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