基于NC与UHPC混合浇筑的T梁防裂湿接缝研究

来源 :北京建筑大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jayleardutt
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湿接缝是装配式混凝土梁桥的关键连接构造,在很多情况下出现了不同类型的病害,如纵向裂缝、渗水泛白、露筋锈蚀等,这些病害严重影响到了桥梁的耐久性,甚至威胁结构安全性。国内外学者用超高性能混凝土(UHPC)代替普通混凝土(NC)作为湿接缝材料用以改善其受力性能并开展了相关研究。然而预制梁混凝土与后浇UHPC的交界面依然薄弱,无法充分发挥材料的高性能。为此,本文以装配式T梁横向连接问题为对象,提出在预制部分增设UHPC过渡段的湿接缝方案,并开展试验、理论研究。该方案可以充分利用新旧UHPC间优良的粘结性能提升结构整体耐久性。主要工作内容和结论如下:(1)混合浇筑普通混凝土和UHPC的工艺可行性研究。提出借助密目钢丝网和泡沫板的混合浇筑方法,并开发了一种自带粗糙度的模板用于解决接缝界面凿毛容易造成损伤的问题。(2)基于NC与UHPC混合浇筑的湿接缝抗弯试验研究。考虑了分离、混合浇筑两种施工方式、过渡段UHPC宽度、接缝段UHPC宽度等因素,设计制作了1组分离浇筑湿接缝板和3组混合浇筑湿接缝板,并进行了抗弯试验,试验结果表明:对于抗弯性能,混合浇筑湿接缝板优于分离浇筑湿接缝板,前者的承载力相对于后者提升了5.2%~18.1%;对于抗开裂性能,混合浇筑湿接缝板的开裂荷载亦高于分离浇筑湿接缝板,两者初始裂缝均出现在NC-UHPC界面;对于混合浇筑湿接缝板的过渡段UHPC宽度和湿接缝段UHPC宽度建议分别取为5cm、20cm。(3)基于ABAQUS的湿接缝性能的参数敏感性分析,探究过渡段UHPC宽度、湿接缝段UHPC宽度、接缝界面形式、钢筋搭接形式、配筋率等构造参数的影响。分析结果表明:粘聚力模型可以较好模拟交界面的力学性能;与矩形界面相比,楔形和菱形界面能够提高界面粘结性能,有助于提升湿接缝板的抗开裂性能;湿接缝内钢筋搭接形式对混合浇筑湿接缝板的抗弯、抗开裂性能影响很小;增加配筋率能够显著提升混合浇筑湿接缝板的承载力,但对开裂荷载的提升不明显,为了充分发挥预制段受拉钢筋的抗拉性能,试件配筋率不宜大于2.82%。
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