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《超高性能混凝土》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、概述超高性能混凝土（UHPC）比傳統(tǒng)的混凝土提供更高的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。由于UHPC較高的強(qiáng)度、剛度，耐久性,使其便于在橋梁上使用。然而，一個缺點是，面板和梁的連接區(qū)域一般要有一個較厚的截面來確保適當(dāng)?shù)募羟羞B接，這使得甲板上的UHPC不能更薄，更輕。此外，抗剪栓釘剪力連接件嵌入在UHPC板中對強(qiáng)度的影響與傳統(tǒng)的混凝土板并不相同。我們通過15個推測試探討論一個栓釘剪切連接鍵嵌入在UHPC面板的情況。我們測試了相對栓釘?shù)臉O限強(qiáng)度極其相對滑移，并選擇這些測試參數(shù)，以證明一個更薄的板的可行性。我們研究栓釘?shù)拈L細(xì)比，縱橫比以及栓釘頂部的覆蓋厚度以證實eurocode-4AA
2、SHTOLRFD設(shè)計規(guī)范中提到的UHPC面板的幾何約束的存在。由試驗得出，在不用損失栓釘?shù)募羟袕?qiáng)度情況下，其縱橫比由4減少到3.1。覆蓋厚度可以50毫米減少到25毫米而不引起在UHPC裂縫厚板.然而，在所有情況下，都沒有達(dá)到6毫米的延展性需求。因此，在UHPC板中栓釘剪力連接件設(shè)計應(yīng)按照彈性設(shè)計規(guī)范。1.介紹超高性能混凝土（UHPC）是一種先進(jìn)的由高強(qiáng)度基體和纖維組成的復(fù)合材料。與傳統(tǒng)的混凝土相比，它提供了優(yōu)越的抗壓強(qiáng)度（>150MPa）和拉伸強(qiáng)度（>5MPa）以及更高的彈性模量（>40GPA）。它通常是由波特蘭水泥，硅灰，填料，細(xì)集料，高效減水劑，水和鋼纖維組成。
3、UHPC正在越來越廣泛地應(yīng)用到各種民用基礎(chǔ)設(shè)施。特別是，許多調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由于其較高的強(qiáng)度，剛度和耐久性，它確實適用于橋梁組件，如梁，板和連接節(jié)點。有研究調(diào)查了UHPC作為一個面板組件的作用。saleem等，開發(fā)了一個較薄的UHPC板系統(tǒng)以替代一個網(wǎng)格式鋼面板。coreslab結(jié)構(gòu)公司開發(fā)的華夫餅形狀的UHPC面板，安裝在雪松溪、瓦佩洛縣，愛荷華的橋上。我們研究了結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)，并提出了一個設(shè)計這個面板系統(tǒng)的包括連接部分的指南。通過努力，我們開發(fā)了由FRP梁頂加上一層UHPC材料進(jìn)行組合的組合梁。陳和埃爾阿查用9.5-mm直徑的玻璃纖維增強(qiáng)（GFRP）栓釘連接由空心箱體組成
4、并覆蓋了53毫米厚的UHPC層的FRP梁。Nguyen等人。開發(fā)了上覆預(yù)制UHPC板的FRP工字梁組成的組合梁，其中板采用了M16螺栓作為剪力連接器以及環(huán)氧樹脂材料。UHPC板50毫米厚，而螺栓嵌入深度為35毫米，導(dǎo)致螺栓頂部只有15毫米。螺柱長細(xì)比為2.2。這個頂部的厚度和縱橫比不滿足設(shè)計規(guī)范要求的50毫米和比列值4。UHPC橋面板的可以比傳統(tǒng)的混凝土橋面有一個更小的橫截面。然而，連接了板和鋼梁的連接區(qū)域厚度應(yīng)該比傳統(tǒng)條件下的厚度要厚，以確保該剪切連接器可以正確安裝和嵌入在在面板中，來符合現(xiàn)有的設(shè)計規(guī)范。例如，以前開發(fā)的兩個UHPC節(jié)點厚度分別為127毫米的厚度（
5、5英寸）和203毫米（8英寸），這不低于混凝土橋面的厚度。UHPC板最小的厚度為32毫米（1.25英寸），63.5毫米（2.5英寸），而剪切連接需要一個足夠厚的UHPC板；這不利于降低自重和板的厚度。本研究探討嵌入在不同厚度UHPC板上的螺栓剪力連接件的結(jié)構(gòu)反應(yīng)，證實了設(shè)計規(guī)范的有效性。自1960以來，由于復(fù)合結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，其已被廣泛應(yīng)用。這種結(jié)構(gòu)通常由一個鋼梁和混凝土板通過適當(dāng)?shù)募袅B接件，如角、槽鋼、雙頭和穿孔的肋，通過合適的剪力連接件傳遞剪切力的混凝土橋面。由于其簡單和快速的安裝，雙頭螺栓是最常用的。使用螺柱焊槍和優(yōu)越的延展性使雙頭螺栓比其他剪切連接器更方
6、便。ollgaard等人的早期的實驗工作對螺栓剪切連接器的靜力強(qiáng)度進(jìn)行了評估。他們發(fā)現(xiàn)一種螺栓剪切連接器的靜力強(qiáng)度由兩個控制不同的失效機(jī)理決定：1.周圍的混凝土壓碎破壞，這與混凝土的抗壓強(qiáng)度相關(guān)。。2.螺桿剪斷破壞，這與螺桿的極限抗拉強(qiáng)度有關(guān)。這個兩種不同的控制機(jī)制間較小的值為螺栓的剪切強(qiáng)度設(shè)計值。定義剪切連接件的靜力強(qiáng)度計算公式為抵抗力因子，，取為0.85。靜力抗剪設(shè)計強(qiáng)度公式為其中分項系數(shù)，，為1.25，縱橫比因子，α，取決于螺栓的長細(xì)比，取為不同的規(guī)范給予了不同的抗力和分項系數(shù)。然而，他們與式子的左邊相似。（1）和（2）考慮混凝土的開裂破碎以及混凝土強(qiáng)度，和彈
7、性模量而不是指其力學(xué)性質(zhì)。（1）和（2）又考慮了螺桿的破壞，同樣與混凝土的力學(xué)性能無關(guān)?；炷量箟簭?qiáng)度低或適中時，混凝土破裂失效為主導(dǎo)因素。當(dāng)強(qiáng)度高時，螺桿拉斷為主要的破壞形式。混凝土抗壓強(qiáng)度為30-40兆帕?xí)r為兩種破壞形式的臨界值。考慮到超高性能混凝土的抗壓強(qiáng)度超過150兆帕，螺栓拉斷的形式顯然總是控制螺柱剪力連接件的靜力強(qiáng)度的因素。ollgaard等人，報道他們的試樣混凝土強(qiáng)度為18和35兆帕。現(xiàn)有的螺柱剪力連接件設(shè)計規(guī)范的有效性需要被證實，因為UHPC極大的提高了混凝土強(qiáng)度。UHPC板必須盡可能薄，以減少重量和施工成本，因而相關(guān)的幾何約束是另一個重要的問題
