超高性能混凝土預制節段梁剪切性能有限元分析

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（湖南工業大學 土木工程學院，湖南 株洲 412007）

0 引言

橋梁工程中常用的超高性能混凝土（ultra-high performance concrete，UHPC），是一類具有超高強度、超高延展性和超高耐久性的混凝土。UHPC的超高強度是通過硅灰和水泥混合并具有較低的水灰比而獲得的，鋼纖維的加入提高了UHPC的延展性以及抗震性能[1-2]。自從加拿大建造了第一座UHPC橋梁以來，UHPC已經在全世界范圍內被逐漸應用到工程項目中。由于UHPC構件需要進行高溫蒸汽養護，同時還需要提高施工速度，因此預制拼接UHPC是最優選擇。在設計和建造預制節段橋時，預制節段梁之間的剪力鍵是相鄰兩端梁傳遞壓縮和剪切應力的關鍵部位[3]，但是目前關于UHPC剪力鍵的剪切行為研究較少，而且國內尚沒有針對UHPC剪力鍵抗剪承載能力的設計規范，因此有必要對UHPC剪力鍵的剪切行為進行研究。

近年來，國內外學者們對UHPC剪力鍵的剪切行為展開研究。如Y.L.Voo等[4]對UHPC節段拼接梁進行了一系列的試驗研究，主要分析了不同鍵齒數量和不同側向應力狀態下節段梁的剪切性能，并且建立了UHPC鍵齒接縫的理論計算模型，推導出了適用于UHPC拼接梁的抗剪承載力計算公式。Jang H.O.等[5]通過實驗研究，分析了不同剪力鍵個數對拼接梁剪切性能的影響，并且將其與沒有任何接縫的整體構件進行了對比，實驗結果表明，剪力鍵的剪切面積極大影響了接縫的剪切性能。同時，利用ABAQUS軟件建立了每個研究試件的有限元模型，得到的實驗數值和模擬結果在位移、荷載以及破壞模式上的吻合度均較高?！?br>