可拆卸式钢-预制UHPC组合梁中高强螺栓剪力键的抗剪性能试验

试验共设计16个推出试件,探究螺栓直径、螺栓等级、螺栓预紧力和剪力键类型对钢-预制超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)组合梁中高强螺栓剪力键抗剪性能的影响.试验结果表明,推出试件以剪力键剪断为主要破坏模式.螺栓剪力键的抗剪性能随螺栓的直径和螺栓等级的增大而提高;螺栓预紧力仅对初始抗剪刚度有影响;相比于传统焊钉剪力键,螺栓剪力键的单栓抗剪承载力有所下降,但整体抗剪性能仍满足结构性能要求.结合试验结果和国内外规范公式,提出一条更精确的计算公式用以预测钢-预制UHPC组合梁中螺栓剪力键的抗剪承载力.

带肋UHPC预制拼装箱型管廊试设计研究

超高性能混凝土(UHPC)是一种新型纤维增强混凝土施工材料,因具有减重、经济、耐久性好等特点,已被应用于地下综合管廊中。因此,以福建省平潭综合管廊为例,进行了带肋UHPC预制拼装箱型管廊试设计。其结果表明,带肋UHPC预制拼装箱型管廊试设计满足受力性能要求,且有较大安全储备和改进空间;与原C40综合管廊相比,带肋UHPC预制拼装箱型管廊混凝土和钢筋的用量分别减少了51.6%和53.6%;带肋UHPC预制拼装箱型管廊造价虽然是原C40综合管廊的1.38倍,但综合考虑力学性能、施工效率、结构运输等方面,带肋UHPC预制拼装箱型管廊仍优于原C40综合管廊。该研究结果可以为带肋UHPC预制拼装箱型管廊的应用提供参考。

节段拼装预应力UHPC-RC组合箱梁受弯性能试验

为探究超高性能混凝土和普通钢筋混凝土材料在箱梁桥应用中的力学性能,开展了节段拼装预应力UHPC-RC组合箱梁的静载试验,研究其受力过程、破坏形态和裂缝开展情况.结果表明:组合箱梁经历了弹性变形、裂缝开展和结构破坏三个不同受力阶段;裂缝首先由梁跨中节段接缝张开逐步发展至顶板翼缘,梁底板和腹板均未见明显裂缝,开裂的受拉区应力主要由预应力筋承担,最大裂缝宽度随荷载增加分阶段线性增大,试验梁最终以普通钢筋混凝土顶板混凝土压溃破坏而失效;受力过程中,超高性能混凝土U型梁和普通钢筋混凝土顶板能够保持良好的协同工作;组合箱梁存在一定的剪力滞效应.

UHPC材料连接的预制梁受弯性能试验研究

为研究UHPC预制装配梁的受弯性能,设计了8根梁进行静力加载试验,包括6根不同搭接长度的UHPC装配梁、1根普通混凝土装配梁及1根现浇混凝土对比梁,以分析不同搭接长度对UHPC装配梁受弯性能的影响。研究表明:UHPC装配梁的破坏形态与现浇混凝土对比梁相似,裂缝均匀分布于普通混凝土预制段且随着搭接长度增加,裂缝间距减小;UHPC装配梁承载力实测值与计算值比值大于1.36,并且远大于普通混凝土装配梁;增加钢筋搭接长度对提高UHPC装配梁的开裂荷载影响不大,当搭接长度为10 d时,UHPC装配梁的受弯性能基本与现浇混凝土对比梁相当。

大跨径UHPC预制U形梁的生产工艺关键技术及应用

基于某高速公路40 m跨线桥工程,从内、外模具设计、UHPC搅拌工艺、振捣工艺、养护工艺等方面介绍了大跨径UHPC预制U形梁的生产工艺关键技术。现场静载试验结果表明,采用该工艺生产的UHPC预制U形梁满足设计使用要求,可为相关桥梁工程用UHPC预制构件的生产提供参考。

超高性能混凝土(UHPC)在桥梁全预制拼装施工中的应用

在建筑工程项目建设中,超高性能混凝土作为具有较高的体积稳定性和抗压强度、较强的韧性和耐久性的新型水泥基复合材料,高性能混凝土在配置上的特点是采用较低的水胶比,选用优质原材料,并需加入大量的矿物细掺料和高效外加剂。主要对我国沿河某市高架立交匝道新建工程进行数据分析,希望对该桥的分析能够为将来的超高性能混凝土工程应用提供参考依据,以推动社会经济的健康发展。

梁端削弱对模块化栓焊混合节点滞回性能的影响

为了揭示不同梁端截面削弱构造对模块化栓焊混合连接节点抗震性能的影响规律,利用ABAQUS软件建立14个具有梁端截面削弱构造的新型梁柱节点模型,通过试验和参数分析验证节点有限元模型的合理性。研究表明:翼缘和腹板分别单独削弱时,能够减小核心模块和柱端钢骨的应力,增大翼缘连接板处的应力集中。“梁端翼缘+腹板”同时削弱时,能够在梁端削弱截面位置处形成塑性铰,显著减小核心区模块的应力集中和翼缘连接板处的损伤,减小节点的整体变形并提高其耗能能力。研究结论为新型模块化栓焊混合连接节点的工程设计和应用提供理论支撑。

装配式钢筋混凝土梁螺栓连接受力性能试验研究

为验证装配式钢筋混凝土梁螺栓连接的合理性和可行性。按工程中常见的梁尺寸,等比例设计并制作3个试验构件,通过控制试件节点处的高强螺栓规格进行对比,对3根足尺试验梁进行静力加载试验与分析,来研究装配式钢筋混凝土梁螺栓连接受力性能。通过观察试验过程、分析试验结果,对比分析各试验试件的破坏形态、开裂荷载、屈服荷载、极限荷载、刚度变化、挠度实测值、延性等力学性能指标。结果表明:新型试验梁的破坏形式为适筋破坏,满足适筋梁正截面受弯三个受力阶段,破坏位置出现在螺栓连接节点外混凝土处10 cm~15 cm,梁支座处及节点核心区未发生破坏。节点传力性能良好,承载力高,受力性能好,此新型梁螺栓连接合理、可行。螺栓规格的降低使构件承载力下降,初始刚度变化较小。研究结果可为类似梁螺栓连接提供参考依据。

部分预制型钢混凝土梁抗震性能试验研究

为探究部分预制型钢混凝土梁的抗震性能,进行了7个部分预制型钢混凝土梁试件的拟静力试验,研究了试件的裂缝开展过程、破坏形态、承载能力、延性、耗能能力和刚度退化情况,探究预制截面模式、剪跨比和后浇混凝土强度等对其抗震能力的影响。结果表明∶地震作用下,该7个试件力学性能较好,剪跨比是影响试件抗震性能的首要要素,剪跨比大的试件耗能能力强,型钢约束部分混凝土可以提高试件的耗能能力,截面模式和后浇混凝土强度对抗震性能影响不大。

超高性能混凝土在装配式建筑设计中的应用

为解决目前设计和施工现场装配式建筑中存在的诸多问题,本文详细阐述了UHPC材料的性能,基于这一材料性能提出了一种连接节点的UHPC装配式结构体系解决方案,并介绍了UHPC材料在建筑专业和其他行业中的应用。分析结果表明,UHPC材料非常契合装配式建筑,预制轻型UHPC楼梯、外墙和阳台能够大幅降低预制构件重量、提高耐久性及达到免装饰效果,将UHPC材料应用在梁柱、梁梁、梁板等结构节点连接区域,解决了预制构件钢筋连接复杂、现场湿作业较多等问题,为UHPC在装配式项目中的大范围应用提出了可行的建筑结构设计建议。

超高性能混凝土在新建地面桥梁中的应用探索

超高性能混凝土(UHPC)是一种从材料组成、配合比设计、微观结构等各方面均不同于普通高性能混凝土的一种新型水泥基材料,实现工程材料性能的大跨越。跨河中小桥梁需要采用结构高度低、起吊重量小的上部结构,以尽可能降低桥面标高,方便运输和吊装施工。UHPC桥梁结构既具有结构高度低、运输吊装及施工方便等优点,又具有良好整体受力性能和耐久性,因而具有广阔的应用前景。

隧道上层车道预制梁钢筋搭接试验研究

双层车道盾构隧道的全预制拼装有效提高隧道内部结构的施作效率与质量。传统装配式结构伸出预制构件的纵筋通常在后浇接头处通过焊接方式实现接头的连接传力,但对于盾构隧道内的双层车道结构,由于空间限制和道路线形影响,常规钢筋焊接方式施工难度大、效率低、施工质量难以保证。因此,有必要探索钢筋绑扎搭接方式,进一步提高快速化施工水平。对4根中间为后浇接头的预制混凝土梁进行四点纯弯试验研究,探究钢筋绑扎搭接情况下试件的破坏模式、承载能力、延性、刚度退化以及耗能能力。试验表明:在钢筋搭接长度为10倍钢筋直径的条件下,接头后浇特定钢纤维活性粉末混凝土的试件具有良好的力学性能,可为工程设计提供参考。