原文传递
自密实钢纤维混凝土在组合桥面铺装层中的应用研究
| 论文题名： | 自密实钢纤维混凝土在组合桥面铺装层中的应用研究 |
| 关键词： | 自密实钢纤维混凝土;组合桥面结构;推出试验;受弯性能;有限元分析 |
| 摘要： | 自密实钢纤维混凝土（self-compactingsteelfiberreinforcedconcrete，SCSFRC）是一种具有优异力学性能和良好工作性能的高性能混凝土材料，在组合桥面结构铺装层中具有良好的应用前景。本文针对正交异性钢桥面板铺装层开裂病害问题，基于SCSFRC材料力学性能优化，对SCSFRC-钢组合桥面结构力学性能开展试验和有限元分析，获得了SCSFRC-钢组合桥面铺装层结构的设计参数，为实际工程应用提供了参考依据。本文主要工作内容及研究成果如下: (1)进行SCSFRC力学性能优化试验，研究钢纤维掺量和水胶比对抗压强度及弯曲韧性的影响，获得面向薄层铺装中应用的SCSFRC优化配合比。与普通混凝土相比，SCSFRC的抗拉、抗弯力学性能有显著提升，同时工作性优异，满足组合桥面结构对铺装材料的高性能要求。 (2)研究了短栓钉在SCSFRC-钢组合桥面中的抗剪性能。SCSFRC替代普通混凝土后试件发生破坏模式转变，栓钉材料性能得以充分发挥，且在长径比和保护层厚度未达到规范限值时，仍可实现SCSFRC和钢面板良好的协同作用。通过对栓钉直径、长径比和保护层厚度的因素分析，给出短栓钉的合理设计参数。 (3)开展SCSFRC-钢组合桥面横桥向负弯矩试验。SCSFRC铺装层配筋后可以明显改善未配筋时的脆性破坏特征，且增大配筋率和减小纵筋保护层厚度对限制裂缝开展和提高抗弯性能有明显帮助。还采用等效截面方法对SCSFRC-钢组合桥面开裂应力进行计算，由于SCSFRC优异的弯曲韧性和抗裂性能，计算结果表明能够满足实际工程要求。另外对钢筋应力计算方法进行修正，应用于SCSFRC裂缝宽度计算，计算值保证率较高。 (4)考虑SCSFRC的损伤塑性并建立有效的推出试验和弯曲试验有限元模型。对推出试验中栓钉和SCSFRC进行细部应力分析，获得最不利位置和应力分布，并讨论了长径比和保护层厚度对力学性能的影响。组合桥面横向受弯时弯剪段栓钉较纯弯段应力状况更不利，还以配筋率和混凝土类别为参数，分析其对组合板抗弯性能的影响。 通过本文的试验与理论研究，掌握了SCSFRC-钢组合桥面结构的基本力学性能，并给出了SCSFRC、短栓钉及钢筋的推荐布置方案，为实际应用奠定了基础。 |
| 作者： | 纪恩文 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 王激扬 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2021 |
检索历史
应用推荐
