【摘 要】
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装配式桥梁以其施工方便、结构简单等优点得到广泛的应用,在我国公路桥梁中中小型装配式预制混凝土桥梁已成为主流。但同时由于普通混凝土的性能不足,大部分装配式预制桥存在混凝土开裂、接缝老化等多种问题。其中以接缝问题危害最为严重,这与普通混凝土的强度较低、耐久性差、易开裂等有关,因此更轻质、高强、耐久的材料是突破该问题的关键。UHPC（超高性能混凝土）是一种超高强度、高韧性与耐久性的新型水泥基材料。如果能
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装配式桥梁以其施工方便、结构简单等优点得到广泛的应用,在我国公路桥梁中中小型装配式预制混凝土桥梁已成为主流。但同时由于普通混凝土的性能不足,大部分装配式预制桥存在混凝土开裂、接缝老化等多种问题。其中以接缝问题危害最为严重,这与普通混凝土的强度较低、耐久性差、易开裂等有关,因此更轻质、高强、耐久的材料是突破该问题的关键。UHPC（超高性能混凝土）是一种超高强度、高韧性与耐久性的新型水泥基材料。如果能将UHPC作为装配式桥梁接缝材料,不仅能解决普通混凝土接缝耐久性问题,还可以进一步优化结构局部构造,使装配式桥梁向更轻质、更大跨径和经济环保的目标发展,因此对UHPC接缝构造的研究有十分重要的意义。本文设计了带钢板UHPC菱形接缝结构,以受拉区下缘钢板来解决接缝处UHPC纤维不连续问题,并通过3片带钢板有纵向腰筋接缝梁、1片带钢板无纵向腰筋接缝梁和3片带钢板完整梁等共7片试验梁的抗剪试验来研究该接缝结构的抗剪性能。并应用Abaqus有限元软件建模进行对比验证和参数分析,最后根据试验结果与抗剪分析理论建立了抗剪承载力计算公式。主要工作内容和研究结论如下:（1）进行了3片带钢板有纵向腰筋接缝梁、1片带钢板无纵向腰筋接缝梁和3片带钢板完整梁的抗剪试验。试验结果表明随着剪跨比增大UHPC梁抗剪承载力降低,延性则是在剪跨比为2.4时最佳;接缝梁破坏形态为接缝错动剪切破坏,主裂缝沿接缝靠近跨中一侧发展,接缝中下部发生错动,靠近支点侧出现密集斜裂缝;完整梁在剪跨比3.2时破坏形态为弯剪破坏,1.4时为剪压破坏,主裂缝则是弯剪段中部斜裂缝;同剪跨比下接缝梁承载力低于完整梁;腰筋对UHPC接缝梁抗剪承载力有所提高。（2）使用ABAQUS软件进行有限元分析,模拟试验梁抗剪加载过程得到了荷载位移曲线、极限承载力与混凝土塑性应变云图,通过模拟结果与试验结果对比来验证有限元模拟的正确性,结果表明有限元分析可以有效预测试验梁加载结果。进行了不同钢板厚度与栓钉间距之间的参数分析,结果表明钢板厚度和栓钉间距对UHPC梁抗剪承载力有明显影响,适当提高钢板厚度和缩小栓钉间距都能有效提高其抗剪承载力。（3）使用法国规范（SETRA-AFGC 2016）、《纤维混凝土结构技术规程》（CECS38:2004）和日本UHPC指南（JSCE 2006）中的UHPC抗剪承载力计算公式来对试验梁进行验算,结果表明接缝梁计算值大于试验值,而完整梁小于试验值,其中法国规范计算完整梁时离散程度最小。借鉴法国规范的分项计算方法并考虑纵筋销栓作用和栓钉抗拉作用,提出了带钢板UHPC湿接缝梁抗剪承载力模型与设计计算公式。（4）对应用了带钢板UHPC菱形湿接缝构造的我国第一座全透空式UHPC刚架拱桥（K7+164车行天桥）进行了实桥验算,结果证明该接缝构造可以满足桥梁抗剪承载力要求。
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