预应力RPC梁徐变后疲劳性能试验研究

发布时间：2021-02-17 14:43

　　随着社会经济的不断发展,交通量也在不断的增长,既有桥梁中已有部分不能符合现状,使用条件也不能达到要求。活性粉末混凝土（Reactive Powder Concrete）以其高强度、轻质、抗疲劳和耐久性等优异的特点逐渐受科研学者的青睐。自90年代被研制开发以来,国内外研究员对其配合比﹑养护条件﹑耐久性能等进行了大量研究,也对活性粉末混凝土构件进行了深入研究,但对活性粉末混凝土构件疲劳性能的研究相对较少,目前在国内外关于徐变后的活性粉末混凝土构件疲劳性能试验研究尚未见到相关报道。在实际工程服役过程中构件都可能经历了徐变历史,承受疲劳荷载。同时由于普通混凝土构件截面应力分布及破坏形式与活性粉末混凝土构件大不相同。出于以上原因,为了能在实际工程项目中的推广使用RPC材料。本文通过对徐变后与未徐变无粘结预应力的RPC梁进行静力及疲劳性能试验研究。研究预应力RPC梁的徐变加载历史、加载应力对其疲劳性能的影响。具体完成的内容如下:（1）综合介绍了当前对于活性粉末混凝土的研究现状,系统的总结了一些关于RPC的研究发展及结论,提出本文所需研究的关键工作。（2）进行了材料力学性能试验,获得其抗压强度和弹性... 

【文章来源】：湖南科技大学湖南省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Sherbrooke人行天桥Fig1.1Sherbrookepedestrianbridge

-4-图1.1Sherbrooke人行天桥Fig1.1Sherbrookepedestrianbridge图1.2韩国首尔和平步桥Fig1.2PeaceStepBridge,Seoul,SouthKorea表1.2近年建成的RPC实际工程Tab1.2TheRPCpracticalengineeringbuiltinrecentyears时间国家结构名主跨跨度（m）结构形式1991年CanadaSherbrooke60桁架桥2002年FranceSunyudo120拱桥2004年JapanToyotaGym28箱梁桥2006年AmericaMarsHill33I形梁2007年CanadaLenmore33T形梁2007年NewZealandPenroseStation20Π型桥2007年GermanyGartnerplatz36桁架桥2007年JapanSanken-ike40箱形桥2008年AmericaCatPointCreek24.8I型桥1.2.2活性粉末混凝土在国内的应用及研究现状国内1997年由湖南大学、北京交通大学、福州大学、清华大学等高等学府从国内选取材料自制RPC并进行了试验研究，为RPC材料能在我国推广应用作出了积极的贡献并获得了不少的成果[18]。在借助外国研究者研究资料的基础上，清华大学曹峰等研制出了抗压强度和抗折强度分别为230MPa、20MPa的RPC材料，并通过掺入部分粉煤灰来代替硅灰的用量，降低RPC制造成本[19]。何峰、黄政宇[20]等在湖南大学试验室进行了材料配合比、种类及性质等影响RPC强度因素的试验研究，并通过试验研究发现掺入钢纤维及高温养护(200oC)的情况下可以提升RPC材料的抗压强度，但其抗压强度会因热养护过后放于水中或静置而降低。同济大学对养护温度、龄期、粉煤灰以及硅灰等影响活性粉末混凝土材料强度因素，

-12-（3）砂：采用湖南省湘潭市河砂，用标准筛筛除比0.63mm粒径大的河砂。砂密度3g/cm2.5。（4）钢纤维：采用湖南省双兴钢纤维公司生产制造的剪切端钩型钢纤维；钢密度7.85g/cm3。（5）减水剂：FDN高效减水剂。表2.1活性粉末混凝土材料配合比Tab.2.1Activepowderconcretematerialmixratio（kg/m3）水水泥细砂硅灰钢纤维高效减水剂水胶比193770107819377190.2由于试验分析需要基本的数据支撑，在正式试验之前需进行材料试验来确定RPC强度。RPC材料抗压强度能够达到100MPa左右，比一般的普通混凝土要高一些。因此考虑到试验机量程有可能达不到要求，所以本次试验不采用150mm×150mm×150mm的标准立方体试块，而采用100mm×100mm×100mm的立方体试块来测量其抗压强度标准值。通过采用立方体试块测定预应力RPC梁的抗压强度，立方体试块制作在浇筑每根试验梁的时候进行。棱柱体试块采用尺寸为100mm×100mm×100mm，也是在浇筑每根试验梁的同时制作，用于测量活性粉末混凝土棱柱体试件弹模及抗压强度。采用与试验梁相同的配合比和养护方法来制作以及养护试块。关于活性粉末混凝土力学特性试验规范至今在国内未见发布，因此RPC的力学性能试验通过参考普通混凝土力学性能试验方法来进行。试验在湖南科技大学结构实验室上的压力机完成，活性粉末混凝土材料抗压强度及弹性模量试验如图2.1和图2.2所示。活性粉末混凝土材料力学试验结果见表2.2。图2.1立方体试块抗压强度试验Fig2.1Compressivestrengthtestofcubetestblock图2.2混凝土弹性模量试验Fig2.2Concreteelasticmodulustest

【参考文献】：
期刊论文
[1]无粘结预应力RPC梁疲劳性能试验[J]. 罗许国,王义翔,汪建群.  沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2018(06)
[2]钢筋活性粉末混凝土梁的疲劳性能试验研究[J]. 罗许国,刘岱鑫.  西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2016(04)
[3]钢筋活性粉末混凝土梁全寿命周期疲劳应力计算方法研究[J]. 罗许国,徐望国.  土木工程学报. 2015(11)
[4]活性粉末混凝土的抗折疲劳性能分析[J]. 曹霞,唐婷,刘雅琼,金奇志,金凌志.  工业建筑. 2015(05)
[5]部分预应力活性粉末混凝土梁的疲劳性能试验研究[J]. 王蕊,吴晓明.  山西建筑. 2014(17)
[6]配置碳纤维预应力筋的钢纤维活性粉末混凝土无腹筋梁疲劳性能试验研究[J]. 方志,向宇,刘传乐.  建筑结构学报. 2013(01)
[7]预应力CFRP布加固负载混凝土梁试验[J]. 程东辉,袁佳,张鹏.  沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2012(06)
[8]钢筋活性粉末混凝土简支梁正截面受力性能试验研究[J]. 郑文忠,李莉,卢姗姗.  建筑结构学报. 2011(06)
[9]活性粉末混凝土抗拉性能研究[J]. 安明喆,杨志慧,余自若,翟延峰,高康.  铁道学报. 2010(01)
[10]钢筋活性粉末混凝土矩形梁抗弯性能试验研究[J]. 余清河,闫光杰.  交通部管理干部学院学报. 2009(02)

博士论文
[1]公路钢筋混凝土简支梁桥疲劳试验与剩余寿命预测方法研究[D]. 朱红兵.中南大学 2011
[2]配置钢筋或GFRP筋活性粉末混凝土梁受力性能试验与分析[D]. 卢姗姗.哈尔滨工业大学 2010
[3]活性粉末混凝土梁受力性能及设计方法研究[D]. 李莉.哈尔滨工业大学 2010
[4]高性能粉煤灰混凝土铁路桥梁受力性能试验和理论研究[D]. 罗许国.中南大学 2008
[5]混合配筋部分预应力混凝土梁疲劳性能研究[D]. 冯秀峰.大连理工大学 2006

硕士论文
[1]简支钢筋活性粉末混凝土梁疲劳性能研究[D]. 王正安.湖南科技大学 2014
[2]活性粉末混凝土无粘结预应力叠合梁受弯性能分析及承载力计算[D]. 朱智俊.湘潭大学 2012
[3]多级等幅疲劳荷载作用下RPC的疲劳累积损伤研究[D]. 孙美丽.北京交通大学 2009
[4]CFRP预应力筋RPC梁的抗疲劳性能研究[D]. 刘传乐.湖南大学 2009
[5]活性粉末混凝土矩形截面配筋梁抗弯性能研究[D]. 王兆宁.北京交通大学 2008
[6]预应力RPC梁抗剪性能研究[D]. 陈彬.湖南大学 2007
[7]活性粉末混凝土（RPC200）单轴受压本构关系研究[D]. 马亚峰.北京交通大学 2006
[8]混合配筋部分预应力砼梁正截面疲劳性能研究[D]. 章坚洋.大连理工大学 2006
[9]活性粉末混凝土（RPC）预应力叠合梁试验研究[D]. 马远荣.湖南大学 2002



本文编号：3038132