钢筋RPC偏压构件受力性能及RPC加固混凝土箱梁应用研究
发布时间：2020-12-14 09:24
活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,简称RPC)具有超高的抗压强度和较高的抗拉强度、良好的韧性及优异的耐久性,经热养护后基本无收缩且徐变大幅降低等特征,一经问世,就为土木工程界所瞩目,目前在实际工程中的应用也日趋广泛。HRB500级钢筋具有强度高、延性好等特点,已在发达国家中普遍使用,成为非预应力混凝土结构的主导钢筋。若将HRB500级钢筋运用于RPC柱中,有望使钢筋以及RPC力学性能得到更好地发挥。高强材料的运用,也将使混凝土柱的截面尺寸逐渐减小,长细比逐渐增大,混凝土柱逐渐由短柱、中长柱过渡到长柱和细长柱,相应地,其受力性能也将有较大的变化,尤其是二阶效应的作用愈加明显。目前关于RPC的研究主要集中在抗弯、抗剪等性能方面,对于RPC受压构件的研究还较少,而关于HRB500级钢筋配筋的RPC中长柱受力性能研究更是鲜见报道。因此,本文在国家重点研发计划“纤维增强复合材料新型结构应用关键技术集成与示范”项目(编号:2017YFC0703008)及国家自然科学基金“活性粉末混凝土受压构件抗震性能及设计方法研究”项目(项目批准号:51878262)资助下,对HR...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
卡特农发电厂
硕士学位论文52002年，日本采用预制拼装施工技术，修建了Sakata-MiraiFootbridge，为其国内首座UHPC桥，该桥跨径为49.2m[20]；韩国已建的主跨120m的RPC拱桥-PeaceFootbridge，如图1.3所示，目前仍保持为世界最大跨径的UHPC桥梁[21]；澳大利亚建成跨径15m的Shepherd"sGullyCreekBridge，该桥桥宽21m，为预应力RPC公路桥，该桥的建成代表着RPC首次应用于世界公路桥梁中[22]。图1.3PeaceFootbridge（韩国，2002年）2006年，美国首座RPC公路桥（MarsHill公路桥）于爱荷华州建成，该桥为单跨简支梁桥，主跨为33m，采用π型截面[23]。2010年，马来西亚修建了其国内首座RPC桥（KampungLinsum桥）。于2015年建成了Batu6桥，如图1.3所示，Batu6桥的跨径为100m，其UHPC箱梁结构采用后张预应力，采用单箱单室箱形截面，梁高为4m[24]。2013年，荷兰首先建成两座UHPC人行桥。此后UHPC的应用逐渐增多，于2017年，在荷兰莱顿市修建了世界上第一座采用全预制拼装技术的UHPC人行桥，如图1.4所示。莱顿桥跨径为36m，桥宽为7m。图1.4荷兰莱顿市的超高性能混凝土人行桥国内关于RPC的实际工程应用相比国外较晚，但发展速度较快。国内RPC首次工程应用实例始于2003年北京石景山斜拉桥，该桥采用转体施工，采用了无筋RPC空心板作为该桥的隔离带[25]。2016年，湖南长沙建成通车的北辰横四路跨街天桥，如图1.5所示，为国内首座主梁及桥墩均采用全预制拼装施工技术的RPC连续箱梁桥。该桥总长70.8m，跨径布置为（27.6+36.8+6.4）m。上部结构为单箱三室的RPC鱼腹式箱梁，下部结构为双向曲线花瓶式RPC桥墩[26]。
钢筋RPC偏压构件受力性能及RPC加固混凝土箱梁应用研究6图1.5横四路天桥成桥实景2019年，于广东高恩高速建成的UHPC车行装配式刚架拱桥，如图1.6所示，该桥未设置预应力，主跨为58m，桥宽5.5m，矢跨比1/8.9，主拱及边梁材料采用UHPC150，由3道30cm厚UHPC刚架拱片和UHPC边梁构成，每道拱片分3段卧式预制，共计15个预制阶段。图1.6广东高恩高速刚架拱桥实景此外，RPC因优异的力学、耐久性能以及浆体具有良好的流动性，也在结构修复加固及特殊构造中的应用日渐广泛。2017年，超高性能混凝土用于加固沪嘉高速公路蕰藻浜大桥桥面板，如图1.7~1.8所示，该桥主梁为槽型梁，由U形主梁和桥面板组合而成，在运营26年后，发现桥面板碳化严重，混凝土强度降低以及裂缝较多，而采用超高性能混凝土加固。有效降低了桥面板横向应力，提高了桥面板的刚度[27]。图1.7槽型梁标准断面图1.8UHPC薄层加固方案2018年，RPC用于加固预应力连续箱梁桥，如图1.9所示，该桥跨径布置为56m+90m+56m，采用单箱单室箱形截面。因施工缺陷导致箱梁上缘压应力低于规范限值，而于箱内采用6cm厚配筋RPC薄层加固，在提高截面承载力的同时，
【参考文献】：
期刊论文
[1]PC连续箱梁桥箱梁压应力超限的综合处治[J]. 方志,陈正,陈潇,熊炫伟. 桥梁建设. 2019(02)
[2]活性粉末混凝土中带肋钢筋搭接性能试验研究[J]. 方志,陈潇,张门哲,单韧. 土木工程学报. 2019(03)
[3]低配筋UHPC中空短柱轴心受压力学性能[J]. 杨俊,周建庭,丁鹏,王宗山,周璐,徐略勤. 中国公路学报. 2019(03)
[4]圆钢管钢纤维活性粉末混凝土短柱轴压性能试验研究[J]. 戎芹,曾宇声,侯晓萌,郑文忠,菅伟. 建筑结构学报. 2019(03)
[5]基于断裂力学的UHPC复合拱圈加固效率研究[J]. 杨俊,周建庭,程俊,辛景舟,周璐. 桥梁建设. 2018(04)
[6]超高性能混凝土柱偏心受压性能试验研究[J]. 马恺泽,马煜东,刘伯权. 工程科学与技术. 2018(03)
[7]活性粉末混凝土高温后超声研究及微观分析[J]. 龚建清,邓国旗,单波. 湖南大学学报(自然科学版). 2018(01)
[8]超高性能混凝土薄层加固法在槽形梁桥中的应用[J]. 刘超,马汝杰,王俊颜,刘国平. 桥梁建设. 2017(05)
[9]活性粉末混凝土偏压构件受力性能试验研究[J]. 施成华,马辉,龙广成,雷明锋,龙敏. 现代隧道技术. 2017(05)
[10]超高性能混凝土结构的设计方法[J]. 方志,郑辉,杨剑,苏捷,黄政宇. 建筑科学与工程学报. 2017(05)
博士论文
[1]500MPa级钢筋混凝土受压构件受力性能研究[D]. 毛达岭.郑州大学 2008
硕士论文
[1]配置500MPa钢筋混凝土偏压柱的截面延性性能试验研究[D]. 刘祥.华侨大学 2017
[2]RPC混凝土轴心受压柱试验研究及可靠度分析[D]. 刘冬明.湖南大学 2015
[3]拱桥病害分析与增大截面法加固技术研究[D]. 韩继东.重庆交通大学 2013
[4]活性粉末混凝土偏心受压构件破坏机理的试验研究[D]. 刘畅.北京交通大学 2012
[5]HRBF500钢筋混凝土梁柱的裂缝宽度及挠度研究[D]. 沙姜明.青岛理工大学 2011
[6]活性粉末混凝土配筋柱滞回性能数值模拟[D]. 黄明兰.北京交通大学 2011
[7]预应力活性粉末混凝土箱梁优化研究[D]. 秦永刚.北京交通大学 2007
[8]圆钢管RPC偏压长柱的受力性能研究[D]. 曾建仙.福州大学 2006
本文编号：2916197
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
卡特农发电厂
硕士学位论文52002年，日本采用预制拼装施工技术，修建了Sakata-MiraiFootbridge，为其国内首座UHPC桥，该桥跨径为49.2m[20]；韩国已建的主跨120m的RPC拱桥-PeaceFootbridge，如图1.3所示，目前仍保持为世界最大跨径的UHPC桥梁[21]；澳大利亚建成跨径15m的Shepherd"sGullyCreekBridge，该桥桥宽21m，为预应力RPC公路桥，该桥的建成代表着RPC首次应用于世界公路桥梁中[22]。图1.3PeaceFootbridge（韩国，2002年）2006年，美国首座RPC公路桥（MarsHill公路桥）于爱荷华州建成，该桥为单跨简支梁桥，主跨为33m，采用π型截面[23]。2010年，马来西亚修建了其国内首座RPC桥（KampungLinsum桥）。于2015年建成了Batu6桥，如图1.3所示，Batu6桥的跨径为100m，其UHPC箱梁结构采用后张预应力，采用单箱单室箱形截面，梁高为4m[24]。2013年，荷兰首先建成两座UHPC人行桥。此后UHPC的应用逐渐增多，于2017年，在荷兰莱顿市修建了世界上第一座采用全预制拼装技术的UHPC人行桥，如图1.4所示。莱顿桥跨径为36m，桥宽为7m。图1.4荷兰莱顿市的超高性能混凝土人行桥国内关于RPC的实际工程应用相比国外较晚，但发展速度较快。国内RPC首次工程应用实例始于2003年北京石景山斜拉桥，该桥采用转体施工，采用了无筋RPC空心板作为该桥的隔离带[25]。2016年，湖南长沙建成通车的北辰横四路跨街天桥，如图1.5所示，为国内首座主梁及桥墩均采用全预制拼装施工技术的RPC连续箱梁桥。该桥总长70.8m，跨径布置为（27.6+36.8+6.4）m。上部结构为单箱三室的RPC鱼腹式箱梁，下部结构为双向曲线花瓶式RPC桥墩[26]。
钢筋RPC偏压构件受力性能及RPC加固混凝土箱梁应用研究6图1.5横四路天桥成桥实景2019年，于广东高恩高速建成的UHPC车行装配式刚架拱桥，如图1.6所示，该桥未设置预应力，主跨为58m，桥宽5.5m，矢跨比1/8.9，主拱及边梁材料采用UHPC150，由3道30cm厚UHPC刚架拱片和UHPC边梁构成，每道拱片分3段卧式预制，共计15个预制阶段。图1.6广东高恩高速刚架拱桥实景此外，RPC因优异的力学、耐久性能以及浆体具有良好的流动性，也在结构修复加固及特殊构造中的应用日渐广泛。2017年，超高性能混凝土用于加固沪嘉高速公路蕰藻浜大桥桥面板，如图1.7~1.8所示，该桥主梁为槽型梁，由U形主梁和桥面板组合而成，在运营26年后，发现桥面板碳化严重，混凝土强度降低以及裂缝较多，而采用超高性能混凝土加固。有效降低了桥面板横向应力，提高了桥面板的刚度[27]。图1.7槽型梁标准断面图1.8UHPC薄层加固方案2018年，RPC用于加固预应力连续箱梁桥，如图1.9所示，该桥跨径布置为56m+90m+56m，采用单箱单室箱形截面。因施工缺陷导致箱梁上缘压应力低于规范限值，而于箱内采用6cm厚配筋RPC薄层加固，在提高截面承载力的同时，
【参考文献】：
期刊论文
[1]PC连续箱梁桥箱梁压应力超限的综合处治[J]. 方志,陈正,陈潇,熊炫伟. 桥梁建设. 2019(02)
[2]活性粉末混凝土中带肋钢筋搭接性能试验研究[J]. 方志,陈潇,张门哲,单韧. 土木工程学报. 2019(03)
[3]低配筋UHPC中空短柱轴心受压力学性能[J]. 杨俊,周建庭,丁鹏,王宗山,周璐,徐略勤. 中国公路学报. 2019(03)
[4]圆钢管钢纤维活性粉末混凝土短柱轴压性能试验研究[J]. 戎芹,曾宇声,侯晓萌,郑文忠,菅伟. 建筑结构学报. 2019(03)
[5]基于断裂力学的UHPC复合拱圈加固效率研究[J]. 杨俊,周建庭,程俊,辛景舟,周璐. 桥梁建设. 2018(04)
[6]超高性能混凝土柱偏心受压性能试验研究[J]. 马恺泽,马煜东,刘伯权. 工程科学与技术. 2018(03)
[7]活性粉末混凝土高温后超声研究及微观分析[J]. 龚建清,邓国旗,单波. 湖南大学学报(自然科学版). 2018(01)
[8]超高性能混凝土薄层加固法在槽形梁桥中的应用[J]. 刘超,马汝杰,王俊颜,刘国平. 桥梁建设. 2017(05)
[9]活性粉末混凝土偏压构件受力性能试验研究[J]. 施成华,马辉,龙广成,雷明锋,龙敏. 现代隧道技术. 2017(05)
[10]超高性能混凝土结构的设计方法[J]. 方志,郑辉,杨剑,苏捷,黄政宇. 建筑科学与工程学报. 2017(05)
博士论文
[1]500MPa级钢筋混凝土受压构件受力性能研究[D]. 毛达岭.郑州大学 2008
硕士论文
[1]配置500MPa钢筋混凝土偏压柱的截面延性性能试验研究[D]. 刘祥.华侨大学 2017
[2]RPC混凝土轴心受压柱试验研究及可靠度分析[D]. 刘冬明.湖南大学 2015
[3]拱桥病害分析与增大截面法加固技术研究[D]. 韩继东.重庆交通大学 2013
[4]活性粉末混凝土偏心受压构件破坏机理的试验研究[D]. 刘畅.北京交通大学 2012
[5]HRBF500钢筋混凝土梁柱的裂缝宽度及挠度研究[D]. 沙姜明.青岛理工大学 2011
[6]活性粉末混凝土配筋柱滞回性能数值模拟[D]. 黄明兰.北京交通大学 2011
[7]预应力活性粉末混凝土箱梁优化研究[D]. 秦永刚.北京交通大学 2007
[8]圆钢管RPC偏压长柱的受力性能研究[D]. 曾建仙.福州大学 2006
本文编号：2916197
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