超高性能混凝土梁抗剪性能的研究进展

超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete, UHPC)作为一种新型建筑材料已在实际工程中广泛应用,针对UHPC梁抗剪性能学者们开展了试验及理论研究,UHPC相关标准和规范正不断撰写及出版,但UHPC梁抗剪性能区别于普通混凝土梁,UHPC梁的抗剪承载力计算较为复杂。本文总结了UHPC材料力学性能和UHPC梁抗剪性能,以期拓宽UHPC在叠合梁中的应用。     

广州珠江新城西塔超高性能与超高性能自密实混凝土收缩及抗裂性能研究

结合广州珠江新城西塔工程项目,研究了超高性能混凝土(UHPC)与超高性能自密实混凝土(UHP-SCC)的收缩和开裂性能,优选配合比,进行收缩试验和平板开裂试验,给出混凝土自收缩、早期收缩、长期收缩及抗开裂结果,证实了只要配合比方案适当,超高性能自密实混凝土(UHP-SCC)的收缩性能及抗裂性能均可优于超高性能混凝土(UHPC).     

城市立交桥防撞墙质量问题的预防及处理

城市立交桥和高架桥绝大部分采用清水混凝土结构,对施工质量要求高。城市桥梁的外观对现代城市的景观影响重大,因此衡量城市桥梁的设计、施工不仅要考虑其适用性、经济性和安全性,同时还要考虑其外观,而防撞墙的质量又直接反映桥梁的美观,所以,在城市桥梁施工中对防撞墙的质量控制就特别重要。本文叙述广州市沙河立交桥防撞墙施工中质量问题的预防及处理措施。1防撞墙的常见质量问题1.1防撞墙的线形不顺直城市桥梁中防撞墙线条多由顶线、腰线和底线组成。所谓防撞墙的线形不顺直,即指上述3条线不顺直。具体表现在:顶线曲直不顺(高低或左右不…     

立交桥梁墩柱及防撞墙清水混凝土结构施工

从模板、钢筋及混凝土工程等几方面 ,结合施工实践经验 ,介绍了确保立交桥梁墩柱、防撞墙清水混凝土外观质量的施工方法 ,指出应用该方法能够取得较好的效益     

桥梁混凝土防撞墙的线形控制

防撞墙是桥梁的附属工程,是车辆及行人通过桥梁时所能看到的仅有的几个桥梁结构部位之一。防撞墙的线形对于桥梁的外观质量影响很大。因此,在防撞墙施工过程中应采取一系列有力的措施,控制防撞墙的线形,从而提高桥梁的外观质量。笔者结合多年的施工实践,就混凝土防撞墙施工中影响线形的因素进行分析,并对采取的措施进行总结,供大家参考。     

河砂和骨料对UHPC性能的影响研究

文中通过采用普通河砂替代石英砂及掺入粗骨料,研究其对超高性能混凝土(UHPC)基本性能的影响,制备出性能良好、成本较低的UHPC,以推动UHPC在土木工程中更广泛的应用。试验结果表明,随着河砂掺量的增加,UHPC的工作性能逐步提高,UHPC的力学性能先升高后降低,河砂掺入30%时抗压强度、抗折强度达到最大值,UHPC的抗拉强度不断降低,UHPC的耐久性能因抗氯离子渗透性能的提高而更加优异;河砂掺量50%、粗骨料体积掺量15%的UHPC的工作性能、抗折强度、抗拉强度及耐久性能有所降低,但其抗压强度提高明显,具有一定实用性。     

钢棉对超高性能混凝土(UHPC)性能的影响研究

研究了不同规格及掺量的钢棉对超高性能混凝土(UHPC)工作性和力学性能的影响.结果表明:钢棉的掺入降低了UHPC的流动性和抗拉性能,但合适规格及掺量的钢棉可显著提升UHPC的抗压强度和抗折强度.     

钢纤维和碳纳米管对超高性能混凝土抗氯离子渗透性能的影响

碳纳米管的掺入对超高性能混凝土(UHPC)的抗氯离子渗透性能的影响尚不清晰,且很少有涉及加载对UHPC抗氯离子渗透性能影响的研究。因此,通过氯离子扩散系数测试法测定氯离子扩散系数,盐溶液浸泡下测定不同深度处氯离子浓度,观察微观结构等试验方法来探究碳纳米管和加载对UHPC抗氯离子渗透性能的影响。结果表明：加载造成的损伤会降低UHPC的抗氯离子渗透性能;在不同的加载程度下,不同浓度的碳纳米管对UHPC的抗氯离子渗透性能的影响是有区别的;碳纳米管既起到了填充孔隙的作用,又起到了促进钢纤维电化学腐蚀的作用。     

渗透型有机硅防水防护剂在上海中环路防撞墙上应用效果研究

上海中环路混凝土结构防撞墙采用了渗透型有机硅防水防护剂作防护处理.介绍了该渗透型有机硅防水防护刺的作用机理和在该防撞墙工程上应用效果的评估方法和结果.     

钢纤维与PVA纤维对超高性能混凝土强度及抗冲磨性能影响研究

为了研究不同纤维对超高性能混凝土(UHPC)力学性能和抗冲磨性能的影响,分别在UHPC中掺入不同体积分数的钢纤维和PVA纤维,进行了抗压、抗拉及抗冲磨试验。结果表明,钢纤维对UHPC抗压性能的提升效果优于PVA纤维;钢纤维与PVA纤维均能显著提升UHPC的抗拉性能;PVA纤维对UHPC抗冲磨性能的提升效果优于钢纤维。     

高性能混凝土与超高性能混凝土的发展和应用

随着新型高效减水剂的发明与应用、矿物超细粉的回收与加工、纤维材料的发展以及新型水泥基材料的发明,混凝土技术有了重大突破,尤其是高性能混凝土(HPC)和超高性能混凝土(UHPC).目前,HPC和UHPC已经广泛地应用于世界各地的重特大工程中.在UHPC配制中,要特别注意采用合理的配合比,同时指出混凝土在不同龄期的强度均明显高于设计基准强度.另外,新拌UHPC粘性大,流动慢,测定坍落度、扩展度所需时间长,施工困难,为了解决这一问题,提出控制单方用水量、控制坍落度损失、利用粉体效应等措施.UHPC浇注成型后,容易产生自收缩开裂,通过控制水灰比、水胶比等能有效抑制其发展.     

规模化拌合超高性能混凝土流动性研究

超高性能混凝土(UHPC)具备高工作性、高强度、高韧性和高耐久性等优越性能,可满足土木工程轻量化、高层化、大跨化和高耐久化的要求,应用前景广阔.然而UHPC的应用受其规模化制备条件限制.通过改变搅拌机型制和搅拌制度,研究不同搅拌机型制和搅拌制度对UHPC拌合物工作性的影响,分析新拌UHPC物理性能及其硬化后力学性能,结...     

超高性能混凝土（UHPC）材料与构件设计

超高性能混凝土（UHPC）是一种新型水泥基复合材料,有极高的抗压强度,掺入纤维后材料的抗拉性能、韧性显著提高,并具有优良的抗冲击、抗疲劳性能,材料还具有极佳的耐久性,在建筑工程领域有很好的应用前景。本文以国际和国内相关的研究成果为基础,介绍了UHPC的制备原理、制备技术和基本性能,并对UHPC构件的设计方法进行了介绍,为UHPC的应用与发展提供依据与参考。     

UHPC键齿湿接缝直剪试验及湿接缝直剪承载力统一公式

为得到UHPC键齿湿接缝的直剪受力性能及直剪承载力统一公式,开展17个UHPC试件的直剪推出试验,考察键齿形状、侧向应力等对UHPC键齿湿接缝直剪破坏模式、裂纹发展情况、直剪强度以及剪切滑移性能的影响,并结合前期24个UHPC整体浇筑试件和24个UHPC平(湿)接缝试件的试验结果对UHPC界面直剪承载力计算方法进行研究。结果表明：UHPC键齿接缝试件的剪切破坏过程可分为线弹性阶段、裂纹发展阶段、破坏阶段和残余应力阶段;各键齿接缝直剪破坏界面与剪切界面几乎重合;梯形(键齿夹角113°)、矩形、倒梯形(键齿夹角65°)等三种键齿形式的直剪性能基本相同,为方便施工,工程中键齿宜选用梯形;键齿接缝试件的初裂强度、峰值强度提升值(相对于平接缝)与整体试件相应强度提升值之比远小于两者剪切面的整体面积之比;无侧向应力下,UHPC键齿接缝试件的剪切刚度和峰值强度均大于平接缝试件,逊于整体试件,且差距较大;键齿接缝试件峰值强度为整体试件的52.5%;在5MPa侧向应力下,平接缝试件与各键齿接缝试件剪切刚度已差别不大,峰值强度差值变小;键齿接缝试件的峰裂比(峰值强度与初裂强度之比)为1.173～1.319;键齿接缝试件的剪切刚度、延性系数、初裂强度、峰值强度及剪切滑移能力均随着侧向应力的增大而增大;UHPC湿接缝试件初裂强度和峰值强度随侧向应力的增长规律符合库伦准则,其摩擦系数可取1.26。最后,建立物理意义明确、形式简单、精度较高的可适用于未配抗剪钢筋UHPC整体界面、平湿接缝界面和键齿湿接缝界面的直剪承载力计算统一公式。     

钢板-超高性能混凝土梁有限元分析研究

为了研究钢板-超高性能混凝土(UHPC)组合梁的抗弯性能,在钢板-UHPC-T组合梁方案下,以钢板厚度、钢板强度等级、UHPC抗拉强度和UHPC极限拉应变为参数,利用ABAQUS软件进行了有限元分析。结果表明:钢板厚度和钢板强度等级的改变对组合梁抗弯承载力的提高作用较为明显;UHPC抗拉强度的提高可以适当提高开裂荷载;UHPC极限拉应变的增加可适当提高梁体的延性。     

预应力UHPC梁弯曲性能分析与合理设计

为研究预应力超高性能混凝土（UHPC）梁的基本受力性能和合理设计方法,完成了一片大比例预应力UHPC T形梁的弯曲全过程加载试验;基于混凝土损伤塑性（CDP）模型建立预应力UHPC梁的非线性有限元模型,对试验过程进行了细致模拟,将分析结果与试验结果进行对比;以仿真模型为基础深入研究了预应力筋数量、张拉应力、UHPC材料抗压和抗拉强度等参数对UHPC梁弯曲性能的影响规律;提出了UHPC梁的预应力配筋率计算公式,并建议了其合理范围,初步探讨了UHPC梁的合理设计方法。结果表明:基于CDP模型的有限元模型能较好模拟预应力UHPC梁的弯曲受力性能,分析结果与试验结果吻合良好;提高预应力能有效提高构件承载力,但延性降低;提高UHPC材料的抗压强度对构件弹性阶段和开裂阶段受力性能影响不大,但能有效提高构件延性,提高抗拉强度能有效提高构件的抗裂性能和延性,并使极限承载力有所提高。     

超高性能混凝土有腹筋梁受剪性能及受剪承载力研究

为了研究超高性能混凝土（UHPC）有腹筋梁的受剪性能,对7根UHPC梁进行了受剪性能试验,变化参数包括剪跨比、纵筋配筋率、配箍率、钢纤维掺量等。试验结果表明：UHPC有腹筋梁的破坏形态有弯曲屈服后的剪切破坏和剪压破坏,破坏时梁表面呈现斜向多条裂缝形态;箍筋可以提高UHPC梁开裂后刚度,钢纤维和箍筋均可以提高UHPC梁的变形能力和受剪承载力,足够的箍筋和钢纤维共同作用可以进一步提高UHPC梁的延性;配箍率增加,梁腹部会出现较密的短斜裂缝。提出了UHPC有腹筋梁受剪承载力计算模型,其中包括剪压区混凝土、斜裂缝处钢纤维、箍筋及纵筋销栓作用对于梁受剪承载力的贡献,模型计算值与试验值吻合良好。     

再生微粉对超高性能混凝土力学性能和微观结构的影响

研究了两种类型的再生微粉(混凝土粉和砖粉)取代部分硅灰对超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)力学性能和微观结构的影响.结果表明:混凝土粉的掺入降低了UHPC的力学性能,而砖粉取代15％硅灰时,UHPC的28 d抗压强度和抗折强度分别达到了130 MPa和24 MPa...     

超高性能混凝土大键齿干接缝受剪性能与承载力计算方法

接缝是节段预制拼装超高性能混凝土(UHPC)梁结构中的薄弱部位,其受剪性能不足易引发梁结构的局部剪切破坏,造成结构安全问题。为充分发挥UHPC高强、高韧等优异的力学特性,提出了有无配筋的UHPC大键齿干接缝形式,并通过直剪性能试验分析了大键齿UHPC干接缝的受剪性能。研究结果表明：大键齿UHPC接缝不会发生键齿压碎现象;以大键齿代替多键齿可以提高UHPC接缝的受剪性能;在大键齿UHPC接缝中适当配置抗剪钢筋,可以有效抑制斜裂缝开展,显著提高大键齿干接缝受剪性能。基于试验结果,采用有限元方法进行参数化研究,分析侧向应力、UHPC强度、键齿构型等参数对大键齿干接缝受剪性能的影响。结果表明,对于UHPC大键齿接缝,键齿的深高比设置不宜小于0.167,键齿倾角设置不宜大于45°。基于UHPC材料拉压特性,对美国AASHTO中接缝抗剪强度计算方法进行修正,给出了适用于UHPC键齿干接缝的抗剪强度计算公式。该式计算结果与试验结果的比值为0.89,表明其适用于UHPC键齿干接缝受剪承载力计算。