摘要：为研究钢-GFRP板条-uhpc组合桥面结构的裂缝发展和分布规律,设计3片GFRP-uhpc组合板和2片钢-GFRP板条-uhpc组合梁试件分别进行四点和三点弯曲试验,研究组合板和组合梁试件的破坏形态及机理;分析钢筋配筋率和钢纤维掺量对组合板和组合梁开裂性能的影响;分析现行规范中的最大裂缝宽度计算方法对该组合桥面结构的适用性;基于有滑移-无滑移统一理论,考虑混凝土保护层厚度对平均裂缝间距的影响和混凝土受拉贡献,推导适合钢-GFRP板条-uhpc组合桥面结构的最大裂缝宽度计算公式。结果表明:钢-GFRP板条-uhpc组合梁破坏时钢梁下翼缘发生明显的屈曲变形,裂缝主要分布在组合梁上表面跨中区域,GFRP-uhpc组合板破坏时板端出现相对分离,裂缝主要分布在纯弯段;提高受拉钢筋配筋率能提高组合桥面结构的极限抗弯承载力、抑制uhpc表面裂缝的发展、减小裂缝宽度和平均裂缝间距,而增加钢纤维掺量对组合桥面结构的极限抗弯承载力和抗弯刚度影响较小;采用现行规范计算的组合桥面结构最大裂缝宽度理论值偏小;提出的钢-GFRP板条-uhpc组合桥面结构的最大裂缝宽度计算公式计算值与试验值较吻合,具有较好的适用性。

摘要：为研究在轴压荷载作用下,uhpc对锈蚀钢筋混凝土柱加固前后的裂缝开展情况、破坏形态、竖向和横向变形、极限荷载的影响,共设计了9根试件,通过电化学的方式对所有试件通电锈蚀,再采用uhpc对部分试件加固,最后采用控制变量法分别对锈蚀率为10%、20%、30%的试验柱进行轴压破坏试验研究。试验结果表明:钢筋混凝土柱的表观裂缝随锈蚀率提高逐渐发展,uhpc可以有效的抑制锈蚀裂缝的开展,采用uhpc加固后不会对原RC柱产生围压作用;未加固试件破坏形态主要表现为试验柱表面出现大量裂缝后混凝土被压碎,加固后试验柱破坏形态主要表现为uhpc加固层劈裂破坏;加固后构件极限压应变值平均提高了24.8%,极限拉应变值平均提高了34.1%,极限承载力约为原试验柱的2倍;对uhpc加固锈蚀RC柱进行了理论模型验证,考虑了核心约束区混凝土强度的增强、锈蚀后混凝土的有效截面面积、锈蚀钢筋屈服强度的折减系数等,研究结果表明该理论模型与实测值较为符合。在考虑核心约束区混凝土强度的增强、锈蚀后混凝土的有效截面面积、锈蚀钢筋屈服强度的折减系数的基础上,提出了uhpc加固锈蚀RC柱的理论模型,理论值与实测值符合较好,可供实际工程参考。

摘要：新型uhpc—大纵肋波折板正交异性桥面板取消了顶板与纵肋焊缝,减少了横隔板与纵肋焊缝,为改善正交异性钢桥面板控制部位的疲劳性能提供了一个有效新途径。然而,由于波折板与横隔板保留横向焊缝,其疲劳风险仍然可能存在,故针对纵肋与横隔板位置的关键疲劳细节,采用数值分析并结合热点应力法对各参数影响下的轮载应力幅和疲劳寿命进行评估验证。结果表明,新型组合桥面板的大纵肋波折钢板及横隔板的疲劳寿命主要受弧形切口顶应力幅控制,施工时应加强切口打磨质量,防止疲劳开裂。另外,uhpc板厚增大、横隔板间距减小以及横隔板厚度加大时,各疲劳细节应力幅均有减小趋势,但加大纵肋高度或填充混凝土补强纵肋后,其各疲劳细节应力幅增减趋势并不一致。通过合理参数设计可使得各疲劳细节应力幅趋势均匀,获得优异的抗疲劳性能。

摘要：中山西环高速横栏服务区B匝道桥中采用了105 m跨径超高性能混凝土(uhpc)简支梁桥,桥面宽度为10.5 m。上部结构采用大节段预制吊装+纵横向湿接缝连接的形式。主梁由2片预制斜腹板箱梁组成,梁高4.1 m,箱梁横向中心间距5.2 m,通过湿接缝和横隔板形成整体;主梁每隔6 m设1道横肋,减弱其畸变、翘曲和剪力滞效应;主梁预应力钢束采用体外后张为主、体内先张为辅的方案,即主梁的通长预应力钢束采用后张体外束,保证结构简洁、轻盈,跨中节段增设先张法钢绞线提高截面抗弯承载力并增强结构的延性;后浇带处配筋采用预制梁段纵向钢筋外伸+局部植筋。对结构刚度及承载力、抗裂及应力、端横梁锚固区局部受力及转向块承载力等进行验算,结果均满足规范要求。

摘要：为研究碳纤维格栅网-uhpc(Ultra-High Performance Concrete)增强RC(Reinforced Concrete)连续梁负弯矩处的抗裂性能,设计7根配置不同的uhpc及碳纤维格栅网的试验梁,进行五点弯曲加载试验,分析碳纤维格栅网和uhpc的掺入、碳纤维格栅的网格尺寸、格栅的层数以及uhpc的铺设厚度等参数对负弯矩区开裂荷载和裂缝性能的影响,提出了适合碳纤维格栅网-uhpc增强的钢筋混凝土梁平均裂缝间距、裂缝宽度计算公式。试验结果表明:对照组试验梁的裂缝呈细且密的特点,有别于普通RC梁的裂缝少,宽度大;与普通RC梁相比,单独设置碳纤维格栅网、uhpc增强的试验梁负弯矩区段的开裂荷载分别提升了28.6%、85.7%,同时设置碳纤维格栅网和uhpc增强的4个试验梁分别提升了114.3%、128.6%、142.9%、171.4%;碳纤维格栅网格尺寸的减小、碳纤维格栅层数的增加、uhpc铺设厚度的增加均可以提高抗裂性能,并且使裂缝数量显著增加,裂缝间距和裂缝宽度明显减小。本文基于现有的国内外规范提出的适合碳纤维格栅网-uhpc联合加固的钢筋混凝土梁的平均裂缝间距、裂缝宽度计算值与试验值吻合较好,验证了计算公式的准确性。

摘要：为减轻装配式桥墩在地震灾害中的损伤、优化装配式桥墩力学性能,本文提出一种采用超高性能混凝土(uhpc)连接的新型装配式桥墩连接方式:uhpc墩周连接。为了研究该新型装配式桥墩的抗震性能,本次研究设计并制作1个现浇桥墩试件和1个uhpc墩周连接装配式桥墩试件,对2个试件进行拟静力试验。对比2个试件在水平往复循环荷载作用下的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、耗能、侧向刚度、残余位移和延性作对比分析,并分析试验中装配式试件钢筋应变、墩身曲率。实验结果表明:uhpc墩周连接装配式桥墩与整体现浇桥墩都是弯曲变形为主的延性破坏,装配式桥墩试件未发生塑性铰区域混凝土大面积压溃、剥落的现象,其破坏形态主要是uhpc与普通混凝土接缝的张开闭合和塑性铰区混凝土的弯曲变形;装配式桥墩的刚度自复位能力较整体现浇式桥墩均得到不同程度优化,延性更是高出现浇桥墩46.8%,但耗能性能略差;结合墩柱曲率和不同位置钢筋应变,uhpc墩周连接试件薄弱位置位于立柱底部与承台拼接缝处,uhpc连接段内的搭接钢筋是往复加载过程中耗能的主要部件。因此,uhpc墩周连接装配式桥墩具有良好的抗震性能和使用价值,可为实际工程提供参考。

摘要：为指导桥梁墩柱加固设计,研究不同超高性能混凝土(uhpc)加固措施对钢筋混凝土(RC)墩柱轴压性能的影响,以加固方式(全高加固、非全高加固)、加固层材料(素uhpc、uhpc+钢筋网、uhpc+内FRP网格、uhpc+外FRP布)为参数,设计15根矩形RC墩柱试件(1个未加固试件、7个全高加固试件和7个非全高加固试件)进行轴压试验,分析其破坏模式和损伤机理,以及RC试件在轴压荷载作用下的极限承载力、刚度及延性等。结果表明:与未加固试件相比,全高加固试件、非全高加固试件的极限承载力提高率分别为142%~183%、28%~57%,但全高加固试件表现为脆性破坏,而非全高加固试件表现为延性破坏,宜根据工程实际需要采用合理的加固方式;采用不同加固层材料的加固效果为素uhpc、uhpc+内FRP网格、uhpc+外FRP布、uhpc+钢筋网依次递增,宜采用uhpc+钢筋网作为加固层材料。

摘要：基于BP神经网络，建立了uhpc力学性能的预测模型，并利用相关试验数据验证模型的有效性。采用该模型系统研究了水胶比和聚羧酸减水剂掺量对于uhpc力学性能的影响，结果表明：在0．136～0．225的范围内，水胶比对uhpc力学性能的影响不显著，而且减水剂掺量越小，它的影响越不显著；聚羧酸减水剂掺量对uhpc力学性能的影响极为显著，掺量在0．7％左右的uhpc的力学性能最优。进一步通过试验验证了水胶比和聚羧酸减水剂掺量对uhpc力学性能的影响规律。对于今后uhpc的试配，在试验取得一定数据样本之后，能够通过该模型试验代替部分试配试验来减少试验工作量，同时为uhpc配合比设计和优化提供指导。

摘要：装配式桥墩的墩柱与基础、承台或盖梁采用承插技术连接,构件间缝隙6~8 cm,采用超高性能混凝土(uhpc)材料连接,针对承插缝较窄的特点,通过uhpc灌缝材料性能、工艺特点及环境影响因素分析,论证超高性能混凝土(uhpc)材料的指标与设计、施工的适应性,并提出合理的灌缝工艺参数。

摘要：为提供准确的uhpc直剪承载力,以指导uhpc结构设计,建立一种基于BP神经网络的uhpc直剪承载力预测模型。该方法基于机器学习中的反向传播人工神经网络(BP-ANN),搜集现有相关试验数据并建立数据库,将混凝土抗压强度、受剪面积、纤维特征参数、钢筋参数和侧向约束应力指定为输入特征参数,将直剪承载力指定为输出量,利用数据库对BP-ANN模型进行训练。将模型预测值与试验实测值和现有计算模型的结果进行对比,并采用SHAP算法对各参数重要性进行分析。结果表明:BP-ANN模型具有更好的预测效果,其相关系数R2达到0.953,平均绝对误差MAE为1.015,模型训练结果理想,可应用于实际的数据处理分析;侧向约束应力对直剪承载力的影响最大,钢筋参数影响最小。