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钢-UHPC组合梁负弯矩区受力性能试验研究
| 论文题名： | 钢-UHPC组合梁负弯矩区受力性能试验研究 |
| 关键词： | 钢混凝土组合梁桥;桥面板;负弯矩区;受力性能;抗裂性能;承载能力 |
| 摘要： | 超高性能混凝土(简称UHPC)是目前最先进的水泥基工程材料，具有超高抗压、抗拉、耐久性能，其抗压强度可达150~200MPa，抗拉强度达到7-10MPa。利用UHPC优异的力学性能，采用其来解决目前桥梁工程中典型力学问题，如组合梁桥面板的开裂，就有了可能。为了研究UHPC在钢-混组合梁中负弯矩区的受拉性能以及连接方式对桥面板受力性能的影响，本文采用桥面连续钢-混组合梁进行相关的试验研究及其分析，主要研究内容如下： （1）针对负弯矩区桥面板的开裂，本文结合UHPC的超高抗拉、压性能，提出用UHPC代替普通混凝土浇筑在组合梁的负弯矩区，形成新形式的组合梁—钢-UHPC组合梁。并提出了3种不同负弯矩区接口形式的钢-UHPC组合梁，采用一种独特的转角加载方式完成了全过程静力加载试验，获得了转角、临界开裂荷载、临界开裂应变等关键试验数据。 （2）基于Abaqus的混凝土塑性损伤模型建立试验梁的非线性有限元模型，对试验过程进行了详细模拟，试验结果与有限元结果吻合良好，为后续对依托工程更深层次的分析打下坚实的基础。 （3）结合试验及理论，对钢-UHPC连续组合梁的抗裂性能进行分析。分析结果表明：UHPC能提高负弯矩区组合梁的开裂荷载，且裂缝间距较小，明显抑制混凝土裂缝的发展，能有效解决钢-混连续梁桥面板的开裂问题。采用粘结滑移理论及综合分析理论，提出了简易的UHPC裂缝宽度计算公式。考虑到UHPC的收缩性能，分析养护条件、配筋率及掺入钢纤维对UHPC抗裂性能的影响。 （4）结合法国、美国规范，研究了试验梁的承载能力；采用MATLAB程序，对试验梁的最薄弱截面进行非线性分析。分析结果表明：增加负弯矩区先简支后连续处腹板的焊接长度，对结构的承载能力有很大的提高。 （5）基于理论和模型试验分析结果，对三跨钢-混组合梁天生桥进行结构受力分析，提出了天生桥负弯矩区合理的接口形式及UHPC合理的纵向铺设长度。 |
| 作者： | 周聪 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 李立峰;康为江 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2019 |
| 正文语种： | 中文 |
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