摘要：为改善装配式建筑连接区域的力学性能,将具有优异力学性能的超高性能混凝土(UHPC)用作连接区域的永久模板,与核心混凝土形成UHPC组合混凝土构件.为研究该新型预制拼装UHPC组合混凝土柱的轴压性能,开展了短柱轴压试验,考察预制UHPC板中纤维含量和预制UHPC板厚度对轴压性能的影响,分析了组合柱和普通钢筋混凝土柱的轴压承载力、延性和耗能等轴压性能指标的差异.结果表明:相比普通钢筋混凝土柱,组合柱的轴压承载力提高了57%~94%,耗能提高了一倍多;预制UHPC外壳中钢纤维含量为3%组合柱的轴压性能,比纤维含量为2%组合柱的轴压承载力、延性和耗能分别提高了23%、56%和114%,即预制UHPC板中纤维含量从2%提高到3%,显著改善了轴压性能.在试验分析的基础上,参照现行《混凝土结构加固设计规范》提出了该新型预制拼装UHPC组合柱的轴压承载力实用计算表达式,给出了UHPC抗压强度折减系数的建议取值.

摘要：为了研究配筋超高性能混凝土(RUHPC)轴心受拉构件承载力计算公式,基于试验统计数据,分析了纵筋配筋率、钢纤维掺量对构件轴心抗拉承载力的影响,并在现行混凝土结构设计规范计算模型基础上,简化了正截面承载力计算公式,给出了受拉区等效应力计算系数建议值,可靠指标分析满足要求。

摘要：随着风电装备对超高高度风电塔筒需求的增长,装配式混凝土-钢混合塔筒正逐渐成为主要形式。超高性能混凝土(UHPC)因其优异的力学性能,是进一步改善高塔受力性能的有效途径。文章以轮毂高度为120m的UHPC装配式风电塔筒为对象,基于ABAQUS开展了额定风速下的H120型塔筒静力性能研究,分析获得了3种UHPC抗拉强度等级下沿该塔筒迎风面和背风面主要控制截面的应力水平。采用有限元软件***研究了塔筒的整体疲劳性能,分析了疲劳载荷下的塔架寿命、安全系数及疲劳失效概率,获得了考虑疲劳载荷后的塔架寿命和安全系数值,给出损伤局部分布特征,为H120型高性能塔筒结构方案分析与设计提供了依据。

摘要：既有砌体结构因风化等环境作用,其抗震性能一般不能满足现行相关规范要求。为了提高既有砌体结构承载能力,在提高结构抗震性能的同时提升既有砌体结构的耐久性,以松原地区砌体结构震后加固实际工程为案例,在现行钢筋混凝土面层加固技术基础上,探讨了超高性能混凝土(UHPC)加固面层的加固性能。使用PKPM建模软件对该实际工程震前、震后结构性能进行了分析,根据现行国家相关规范进行了不同加固方法后的结构性能验算,并进行了对比分析。结果表明:UHPC面层加固对既有砌体结构受压承载力和抗震承载力影响显著,配筋UHPC面层抗震加固效果相对更优。

摘要：为了给高性能多功能桥墩永久模板节段节点设计提供科学依据,根据超高性能水泥基复合材料(UHPCC)纵向节段间的节点联接构造,分析了界面应力,建立了切向应力和法向应力分量的表达,提出了界面联接率的设计参量,并给出了焊缝节点应力极限状态方程.基于荷载规范,给出了永久模板的施工荷载计算参量表达.简要介绍了UHPCC的基本性能、计算模型,提出了将UHPCC应用于桥墩用多功能永久模板的设计概念,并结合典型墩柱结构进行了UHPCC管界面节点性能的计算,分析了壁厚、焊缝有效厚度等设计参量对节点性能的影响规律,分析了界面联接参量对焊缝应力的影响规律,提出了UHPCC管连接节点的设计方案.该研究为UHPCC永久模板管结构节段节点强度设计奠定了基础.

摘要：基于累计损伤的结构系统时变刚度可靠性分析,对设计寿命期内结构系统刚度可靠性指标的影响非常重要.根据疲劳载荷造成的累积损伤对材料极限应力的影响,结合材料强度与弹性模量之间的关系,给出了结构构件在基于累积损伤下剩余弹性模量的表达式,并导出了在外载作用下刚度失效时安全余量的具体表达式.采用改进的一次二阶矩方法求解可靠性指标,用改进的分枝限界法寻找主要失效模式,然后用PNET法计算结构系统可靠性.数值算例表明,结构系统在设计寿命内虽然满足了系统疲劳可靠性的要求,但随着使用寿命的增加,结构系统刚度可靠性下降,当疲劳载荷循环次数大于一定值时,结构系统结构刚度可靠性不能满足设计要求.因此,该方法为设计人员综合考虑结构系统可靠性提供理论依据.

摘要：材料性能分级是结构设计方法建立的基础性工作。为探究超高性能混凝土(UHPC)合理的材料性能分级方法,以钢纤维掺量为主要参数,开展了3组试验,分别是抗压强度相同的UHPC单轴拉伸(直拉)强度测试、UHPC的抗拉性能(含初裂强度、抗拉强度与峰值拉应变)测试和UHPC劈裂、抗折和直拉强度的对比试验。试验结果表明:UHPC抗拉强度与抗压强度不存在简单的线性对应关系,UHPC性能分级不能仅采用抗压强度这一单一指标,而应同时考虑抗压与抗拉性能;随纤维掺量的增加,UHPC初裂强度、抗拉强度与峰值拉应变的增强幅度并不相同,UHPC抗拉性能分级时,不应只考虑抗拉强度,而应同时考虑3项性能指标;劈裂强度、抗折强度与直拉强度间不存在简单的线性换算关系,抗拉强度应直接采用直拉试验测试。在试验研究的基础上,提出考虑纤维增强作用的UHPC力学性能多指标分级方法。根据大量文献数据的统计分析结果和工程应用情况,建议了UHPC力学性能的具体分级和相应的指标值。

摘要：钢纤维掺入能提高超高性能纤维增强混凝土(Ultra-high performance fiber reinforced concrete,UHPFRC)的抗压强度,但削弱新拌浆体的流动性能,降低了对抗压强度的增强效果,且影响UHPFRC的工作性能。为研究这种不利影响,以钢纤维体积分数和长径比为变量,进行了A、B两组试验。A组固定水胶比为0.18,不控制流动性能,主要研究钢纤维对流动性能和抗压强度的影响。试验结果表明,新拌UHPFRC流动性能随钢纤维的体积分数、长径比增加而下降;当钢纤维体积率超过一定值(2.00vol%)时,流动性能明显下降,抗压强度增强效果也相应下降。通过X-ray CT扫描发现钢纤维掺入减弱浆体的自密实能力,导致硬化后的基体内部孔隙尺寸增大和孔隙率增加,进而削弱抗压强度。综合考虑钢纤维掺入对抗压强度的正、负效应,提出了抗压强度的半经验预测公式。B组改变水胶比,控制扩展度为240 mm,对比A组研究流动性能控制后,钢纤维体积分数和长径比对抗压强度的影响规律。结果表明,钢纤维体积分数较大时,增大水胶比,保持一定流动性能,能有效提高纤维的增强效果;钢纤维体积分数较小时,在满足流动性能要求的前提下,减小水胶比,可以进一步提高抗压强度。在UHPFRC配合比设计时,应考虑钢纤维对流动性能的不利影响,以提高纤维的增强效应并保证其良好的工作性能。

摘要：提出了基于结构耐久性的叠合墩柱设计概念,将具有较高耐久性能的超高性能纤维改性混凝土永久模板应用于叠合墩柱结构设计,使得超高性能纤维改性混凝土模板成为新一代多功能永久模板,并详细阐述了该新型结构设计概念的工程背景.基于此,综述了超高性能纤维改性混凝土的基本材料性能和设计方法,介绍了超高性能叠合墩柱结构的设计方案.最后,展望了该类新型结构面临的需要解决的关键科学问题,并结合在研课题做了进展综述.

摘要：随着海上风电的建设与发展,安全运维成为海上风电系统设计的关键内容之一。海上风机支撑结构承受风、浪、流等多种环境因素的耦合作用,结构振动与疲劳损伤演变机理十分复杂。对海上风机塔筒等支撑结构进行状态监测,可以有效避免结构灾变导致的高昂停机和维修成本,具有重要意义。通过对风机支撑结构的预测性维护可以对故障及时预警,显著降低严重事故发生率、停机时间和成本,而状态监测是预测性维护策略的重要组成部分。本文综述了国内外风机支撑结构状态监测领域的研究现状,总结分析了现有成果和发展趋势。同时,本文还结合智能健康监测技术在土木工程相关领域的应用实践,对未来风电支撑结构状态监测研究的发展进行了展望。