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钢-碱激发超高性能混凝土轻质组合桥面板力学性能研究
| 论文题名： | 钢-碱激发超高性能混凝土轻质组合桥面板力学性能研究 |
| 关键词： | 正交异性钢板桥;碱激发超高性能混凝土;组合桥面板;力学性能 |
| 摘要： | 随着正交异性钢桥的大范围推广，其在服役过程中钢桥面板疲劳损伤与铺装层开裂问题也逐渐显现，这是由于其钢桥面板的刚度不足导致的。而使用超高性能混凝土（UHPC）作为加铺层，与钢桥面板组成组合桥面板是解决钢桥面板刚度不足的有效解决办法。本文在钢-UHPC组合板的基础上，提出了一种以碱激发UHPC作为加铺层的组合桥面板结构，可为钢桥面板刚度不足问题提供更加环保的解决思路。目前对碱激发UHPC的力学性能仍没有比较成熟的研究，因此若要探究碱激发UHPC加固钢桥的可行性，需对其组合后结构的力学性能进行研究。 本文拟采用模型试验、理论分析和数值模拟相结合的方法对钢-碱激发UHPC组合板的弯曲性能以及碱激发UHPC中栓钉的抗剪性能进行研究。在此基础上，分析配筋率和保护层厚度等因素对组合板受弯性能的影响以及栓钉的长度与直径对栓钉受剪性能的影响，为碱激发UHPC在实际工程中的应用提供参考。 本文的具体研究内容有以下3点： （1）研究碱激发UHPC材料，根据相关文献的配合比进行调整配制碱激发UHPC，充分考虑激发剂的模数以及掺量、粉煤灰以及钢纤维掺量等对碱激发UHPC性能的影响。在最优配合比的基础上考虑到在拌制过程中工作性等因素增大了水胶比，养护制度方面选择了更为经济的自然条件养护。 （2）研究组合板的抗弯性能，设计了8块截面尺寸相同的组合板并进行了四点弯曲试验，得到了8个试件的跨中荷载-挠度曲线，分析加载方式、配筋率、保护层厚度、剪切连接度以及横筋位置等参数对轻质组合板抗弯承载力的影响，并结合ABAQUS有限元软件对各试件结果进行了模拟。最后，根据常规组合梁的塑性计算方法对组合后组合板的抗弯承载力进行计算。 （3）研究栓钉的抗剪性能，设计了8个截面尺寸相同的推出试件并进行了推出试验，得到了碱激发UHPC中栓钉的荷载-滑移曲线，分析碱激发UHPC中栓钉的高度以及直径对栓钉抗剪承载力的影响，并结合ABAQUS对试验进行有限元模拟。最后，根据规范中栓钉的承载力公式对碱激发UHPC中栓钉的抗剪承载力进行了核验。 |
| 作者： | 高艳朋 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 管晓明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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