超高性能混凝土钢桥面铺装层收缩约束应力分析

发布时间：2021-08-26 02:10

　　通过建立的收缩约束应力计算方法和设计的收缩约束试验评估了超高性能混凝土（UHPC）钢桥面铺装结构的收缩约束应力发展行为。结果表明:钢桥面对UHPC收缩约束作用占据主导,约束度可达0.41,配筋率对UHPC收缩约束作用呈指数增长趋势;UHPC收缩约束应力水平与约束度基本呈线性相关,但UHPC收缩约束应力水平增长幅度随着配筋率的提升逐渐降低;用于钢桥面铺装的UHPC材料收缩变形宜控制在300×10^-6以内,且具备应变硬化特性;密配筋（≥3%）会显著增加结构开裂风险,但也可以有效提高等效结构刚度。 

【文章来源】：硅酸盐学报. 2020,48(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

基于结构刚度的黏塑性模型

UHPC材料的力学性能测试依据国标GB/T31387—2015执行；单轴拉伸性能测试采用instron-8803电液伺服疲劳试验机进行加载。测试区域标距为300 mm，加载方式为位移加载，加载速率为0.03 mm/min，左右两侧各安装1个线性可变差动变压位移传感器(LVDT)用于实时记录试验过程中的拉伸位移；UHPC约束收缩变形采用埋入式应变计进行采集，应变计位于纵向居中对称位置，距边约175 mm，采用爱福特AFT-CM-32应变采集仪进行实时采集，7 d内数据采集间隔为4 h，之后间隔为8 h，同步采用埋入式应变计测试UHPC自由收缩变形，作为对比样。3 结果与讨论

UHPC收缩约束变形监测结果如图3所示。从图3可以看出：无约束状态下UHPC的收缩变形为185×10?6左右，这得益于膨胀补偿和粗骨料限制收缩作用，较低的收缩变形可以有效抑制裂缝的产生[10]，尤其在大幅面薄层结构中[17]。钢桥面及不同配筋率下的UHPC收缩约束变形量如图4所示。钢桥面对UHPC的收缩约束变形量为75×10?6，且随着配筋率的提升，约束作用进一步加强，收缩约束变形量得到显著增大，分别达到86×10?6、109×10?6和150×10?6，相应的约束度分别达到0.41、0.47、0.59和0.81。测试结果表明，结构中钢桥面的约束作用占据主导，同时相比于两端限制约束试验[17]，钢桥面通过剪力键的约束度显著降低，这有利于结构连续浇筑下的裂缝控制。同时从图5可以发现，除去钢桥面的约束作用，配筋率单一变量因素对UHPC收缩变形约束作用基本呈现指数增长趋势，表明了密配筋将会显著提高UHPC的收缩开裂风险。图4 UHPC收缩约束变形量

【参考文献】：
期刊论文
[1]超高性能混凝土拉伸力学行为的研究进展[J]. 刘建忠,韩方玉,周华新,张丽辉,刘加平.  材料导报. 2017(23)
[2]正交异性钢板-薄层RPC组合桥面基本性能研究[J]. 邵旭东,曹君辉,易笃韬,陈斌,黄政宇.  中国公路学报. 2012(02)



本文编号：3363333