超高性能混凝土-普通混凝土组合梁桥界面抗滑移试验与分析研究

UHPC(超高性能混凝土)作为一种新型混凝土材料,具有抗拉压强度高、耐久性好、变形性能优异的特点。为克服UHPC生产工艺复杂、制作成本较高的缺点,提出一种UHPC主梁由工厂预制,NC(普通混凝土)桥面板现浇而成的新型组合桥梁。然而,UHPC-NC组合构件叠合面的力学行为是决定2种材料能否良好共同工作的关键因素。为了研究具有抗剪箍筋作为连接件的组合梁的界面抗滑移性能,对10组UHPC-NC叠合试件进行了推出试验,研究了抗剪箍筋的数量、结合面的粗糙程度、普通混凝土的强度等级、钢纤维的形态等因素对界面粘结强度的影响。结果表明配置一定量的抗剪箍筋、对界面进行凿毛处理、提高NC强度等级可以显著提高界面的抗剪极限承载力,而钢纤维的形态对承载力几乎没有影响。采用ABAQUS有限元软件对试验过程进行了分析,得到了一个典型试件的粘结滑移曲线及理论抗剪承载能力。实测结果与计算结果吻合较好,表明超高性能混凝土和普通混凝土叠合构件具有良好的协同工作性能。

负弯矩作用下钢-混凝土组合梁截面受力性能分析

为比较负弯矩区不同形式组合梁截面的受力性能,用全过程分析法对钢-混凝土普通组合梁、双面组合梁和组合与叠合梁截面进行受力分析,以得到梁截面的弯矩-曲率曲线。结合一工程实例,得到了三类4种组合梁截面的弯矩-曲率关系及各阶段的相应刚度,计算比较了在使用荷载下3种梁的最大裂缝宽度。分析结果表明:混凝土顶板开裂后,双面组合梁、普通组合梁(钢底板厚30 mm)和组合与叠合梁截面的弯曲刚度相当;双面组合梁的极限承载力最高;组合与叠合梁的开裂弯矩约为其他形式组合梁的2~3倍;使用荷载作用下,裂缝宽度仅为其他形式组合梁的3%。在连续组合梁负弯矩区宜于采用组合与叠合梁截面。

新型外包钢-混凝土组合梁与普通钢-混凝土组合梁性能对比分析

新型外包钢-混凝土组合梁与普通钢-混凝土组合梁相比具有受力性能好,防火性能高,综合经济指标提升等优势。运用ANSYS有限元分析软件从完全剪力连接和部分剪力连接两个方面对新型外包钢-混凝土组合梁和普通钢-混凝土组合梁进行受力性能对比和分析,得出新型外包钢-混凝土组合梁性能优于普通钢-混凝土组合梁的结论。