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桥梁伸缩缝高性能填充混凝土的材料与力学性能研究
| 论文题名： | 桥梁伸缩缝高性能填充混凝土的材料与力学性能研究 |
| 关键词： | 高性能混凝土;填充材料;钢纤维;桥梁伸缩缝;界面剪切性能 |
| 摘要： | 由于社会经济的快速增长以及交通运输行业的迅猛发展，车辆超载问题日益突出，而且受到雨水侵蚀、温度剧烈变化等自然因素影响，桥梁伸缩装置容易出现局部损坏，从而降低桥梁的使用寿命。当进行更换伸缩装置施工时，容易出现拥堵情况。为了最大限度地减少对社会的不利影响，加快伸缩缝的更换和缩短混凝土养护周期是急需解决的关键问题。而研发出一种快硬高韧性填充混凝土是实现桥梁伸缩缝快速维修的有效方法，同时所配制的填充混凝土与梁端旧混凝土间具备良好的界面粘结性能是保证伸缩缝正常工作的前提。为此，本文在配制快硬高韧性填充混凝土的基础上，从试验研究、数值模拟和理论公式计算三方面对填充混凝土与梁端旧混凝土间界面抗剪性能进行研究，主要研究内容有： （1）本文按照桥梁伸缩缝锚固区填充混凝土的工作性能和力学性能要求，依据规范和相关文献提供的配合比设计方法，设计了强度等级为C80的快硬钢纤维高性能填充混凝土基准配合比。在此基础上针对抗压强度、流动性以及初凝时间等指标试配并制作了五组共180个材性试件，确定最优配合比以进行后续试验工作。 （2）在本试验中，重点研究了界面处理方式、界面抗剪配筋率以及填充混凝土类型三个试验参数，并制作了10个推出试验试件，对其进行了加载，从而获得了荷载-竖向滑移曲线、荷载-横向开裂位移曲线以及荷载-钢筋应变曲线，并对其特点及破坏形态进行了分析，最终得出了各试验参数对伸缩缝锚固区填充混凝土与主梁普通混凝土间界面剪切性能的影响规律。同时在试验的基础上，本文利用有限元软件ABAQUS建立了抗剪推出试件的数值模型，并且通过对比分析，发现该模型能够准确地反映出试件的抗剪承载力和破坏形态，从而有效地验证了该模型的可靠性。 （3）经过与试验结果进行比较，本文发现AASHTOLRFD2015和ACI318-14规范的抗剪承载力计算公式并不能准确地预测伸缩缝锚固区填充混凝土与梁端普通混凝土间的界面剪切性能。经过多元回归分析，本文在AASHTO和ACI规范公式的基础上提出了一个修正公式，它可以更精确地预测本文的试验结果。 |
| 作者： | 刘捷 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 姜海波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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