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活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,简称为RPC)是土木工程领域中极具应用前景的一种新型材料,其拥有高强度、高韧性、高耐久性等优越的特性,很快引起了广泛的关注和研究。目前对RPC的研究主要还处于其材性试验方面,缺乏对RPC结构的计算理论的研究。本文将这种新型材料用于无粘结预应力简支梁,并进行受弯试验研究,因此本次试验具有重要的理论与现实意义。
本文依托广西重点试验室基金项目《预应力混凝土结构试验研究》(桂科自07109005—16)以及桂林市科学研究与技术开发项目《预应力活性粉末混凝土简支受弯构件的实验研究》(20090408),通过对不同非预应力筋配筋情况的无粘结预应力RPC简支梁进行受弯试验研究,探讨其受力性能的差别和影响因素,并对其相关的计算理论进行分析。得出的主要结论如下:
1)通过对裂缝分布、无粘结预应力筋极限应力分析得出:RPC使构件裂缝数目较普通混凝土多且分布更加均匀;无粘结预应力筋极限应力可以参照无粘结部分预应力规范进行计算,结果偏安全。
2)通过对开裂荷载的计算、开裂截面的钢筋应力、RPC的抗拉应力、对裂缝间距和宽度的计算分析,得出RPC对结构的开裂性能有较大提高的结论;按无粘结预应力混凝土规范计算开裂截面的钢筋应力偏大,应对其进行改进;按规范公式计算裂缝间距又过于保守,并建议对其计算值乘以0.7的折减系数;裂缝宽度值与按规范公式的计算值较为吻合。
3)通过对张拉阶段的反拱值,加载阶段的短期刚度的分析,得出按规范公式的计算的反拱值与试验值较为吻合的结论;RPC结构开裂前的刚度与普通混凝土的取值相同为0.85EI0;而RPC提高了开裂后的短期刚度,试验值比规范计算值大,建议乘上1.2的增大系数,以考虑充分体现RPC的优越性。