部分充填式窄幅钢箱-UHPC组合梁抗剪试验研究

目的为研究部分充填式窄幅钢箱-UHPC组合梁的抗剪性能,方法对4根倒置组合梁试件通过三点加载方式进行了静载试验,通过研究其负弯矩作用下的破坏形态及变形特征,得到了组合梁的荷载-挠度曲线、应变分布、荷载-滑移曲线、最终破坏形态等。结果试验研究结果表明:UHPC翼板显著提升了组合梁的变形能力和极限承载力;相较于试件SUCB-3(NC翼板),试件SUCB-1(1/2UHPC翼板和SUCB-4(全UHPC翼板))的承载力分别提高了18.2%和27.3%,变形能力则分别增强了38.02%和41.2%;钢纤维的添加能有效地抑制翼板裂缝的开展,钢纤维掺量从0提高到2%,试件的最大裂缝宽度从1.06 mm降低到0.92 mm,变形能力增强了23.61%,承载力则提高了4%。结论提出了考虑钢箱、UHPC翼板和充填混凝土贡献的组合梁抗剪承载力计算公式。

超高性能混凝土材料-窄幅钢箱组合梁极限承载力计算方法

为改善组合梁负弯矩区的开裂问题,提出UHPC-窄幅钢箱组合梁新结构,采用超高性能混凝土材料(UHPC)部分替换翼板中的普通混凝土(NC),对其受力性能进行研究,设计了2根不同配筋率的UHPC-窄幅钢箱组合梁以及1根NC-窄幅钢箱组合梁试件,采用反向加载的方式进行全过程静力加载试验。研究表明,随着试验梁配筋率的提高,其开裂荷载、屈服荷载以及组合梁的刚度均有明显的提升;普通混凝土组合梁翼板中NC界面之间的相对滑移相比于UHPC组合梁翼板中NC-UHPC层之间的界面滑移更加明显;翼板中采用UHPC材料可以显著地提高梁的开裂荷载,有效地改善组合梁负弯矩区的开裂问题。提出了弹性阶段弯矩以及极限承载力计算方法,与试验值吻合较好;运用ABAQUS软件对3根试验梁进行非线性模拟分析,得到模拟值与试验值基本吻合。