UHPC-NC組合構(gòu)件界面行為研究

歐陽娜，鄧舒文

(1.江西省公路科研設(shè)計(jì)院, 南昌 330002；2.湖南大學(xué) 土木工程學(xué)院, 長(zhǎng)沙 410082)

超高性能纖維增強(qiáng)混凝土(UHPC, ultra high performance concrete)是一種纖維增強(qiáng)型混凝土，主要由水泥、硅灰、鋼纖維、水及高效減水劑等根據(jù)最大密實(shí)度理論配合而成。不同于常規(guī)混凝土材料，UHPC通常具有極低水灰比，極少或無粗骨料，內(nèi)部摻雜高強(qiáng)鋼制纖維等特征。UHPC材料根據(jù)內(nèi)部鋼纖維摻量不同，其抗壓強(qiáng)度可達(dá)120～400 MPa，抗拉強(qiáng)度可達(dá)6～30 MPa[1]。其優(yōu)異的力學(xué)性能引起工程界矚目，隨1997年第一座UHPC橋梁[2]在加拿大建造而成，UHPC的應(yīng)用在世界上逐步推廣[3-6]，國(guó)內(nèi)對(duì)UHPC的應(yīng)用起步于2006年遷曹鐵路線灤柏干渠大橋的20 m后張預(yù)應(yīng)力橋梁[7]，隨后邵旭東教授提出使用UHPC材料增強(qiáng)鋼橋面的應(yīng)用在全國(guó)大范圍推廣，目前已用于多處鋼結(jié)構(gòu)橋梁的建設(shè)或加固[8-9]。

然而，由于UHPC內(nèi)部摻加昂貴的鋼纖維，其價(jià)格通常是普通混凝土的數(shù)十倍，因此，較為經(jīng)濟(jì)的方式是將UHPC材料應(yīng)用于常規(guī)混凝土結(jié)構(gòu)中重點(diǎn)受壓或受拉部位，例如預(yù)制結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)接縫處。目前，國(guó)外研究者對(duì)UHPC接縫性能做了較多研究[10-14]，國(guó)內(nèi)的管亞萍等[15]對(duì)應(yīng)用于與UHPC π型橋梁的縱向接縫進(jìn)行了試驗(yàn)研究和理論分析；Pan等[16]提出適用于鋼-RPC輕型組合橋梁結(jié)構(gòu)的不同接縫構(gòu)造形式；邵旭東等[17]對(duì)適用于鋼-RPC輕型組合橋梁結(jié)構(gòu)的RPC濕接頭進(jìn)行了不同配筋形式的彎曲試驗(yàn)；陳貝[18]對(duì)不同形式、不同配筋的UHPC接縫連接NC(normal concrete)面板進(jìn)行了試驗(yàn)研究和理論分析。

高昂的研究經(jīng)費(fèi)促使了有限元軟件的興起，有限元計(jì)算現(xiàn)已成功應(yīng)用于絕大多數(shù)工程設(shè)計(jì)、計(jì)算和實(shí)施中，目前對(duì)于常規(guī)結(jié)構(gòu)的計(jì)算發(fā)展已十分成熟，但卻鮮少見到關(guān)于接縫界面的接觸模擬研究。……