【摘 要】
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在桥梁结构当中应用超高性能混凝土（Ultra High Performance Concrete,UHPC）能有效解决传统预应力混凝土桥梁当中易出现的各种病害,提高桥梁结构耐久性。但UHPC梁的截面较为纤细,配置传统的钢绞线会导致钢绞线间距较密,影响施工质量,因此应用直径17.8mm大直径钢绞线的意义显著。目前将这二者结合的研究内容较少,研究相对滞后。本文以UHPC与直径17.8mm钢绞线的粘结性
【基金项目】
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四川省公路规划勘察设计研究院有限公司科研联合项目,编号2020-WX-20；
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在桥梁结构当中应用超高性能混凝土（Ultra High Performance Concrete,UHPC）能有效解决传统预应力混凝土桥梁当中易出现的各种病害,提高桥梁结构耐久性。但UHPC梁的截面较为纤细,配置传统的钢绞线会导致钢绞线间距较密,影响施工质量,因此应用直径17.8mm大直径钢绞线的意义显著。目前将这二者结合的研究内容较少,研究相对滞后。本文以UHPC与直径17.8mm钢绞线的粘结性能为研究对象,通过拉拔试验,对粘结性能的影响因素、粘结长度范围内粘结应力的分布情况等内容进行研究,主要工作如下。（1）设计了9组一共27个拉拔试件,通过观察试验过程中试件的破坏形式以及粘结应力-滑移曲线的变化分析不同影响因素对粘结性能的影响。结果显示,（1）UHPC与大直径钢绞线的粘结应力-滑移曲线可分为上升阶段、强化阶段和滑移阶段三个阶段。（2）UHPC与大直径钢绞线的粘结应力-滑移曲线未出现较明显的下降段,锚固失效模式为“刚度失效”。（3）粘结长度对UHPC与大直径钢绞线的粘结强度和粘结应力峰值都会产生较大影响,而保护层厚度和配箍只对粘结应力峰值产生较大影响。（4）UHPC与大直径钢绞线之间粘结应力在粘结长度范围内分布不均匀,且随着粘结长度的增大。不均匀趋势也会增大。（2）基于粘结强度的不同影响因素,拟合得到了UHPC与大直径钢绞线的粘结强度计算公式,由公式得到的粘结强度计算值与试验值较为接近。同时,根据粘结滑移曲线的特点,得到了UHPC与大直径钢绞线的粘结滑移本构关系。（3）结合提出的粘结强度计算公式,使用可靠度理论及近似计算方法得到了UHPC当中大直径钢绞线的锚固长度建议值,提高了设计的经济性。（4）借助有限元分析软件ABAQUS,建立了对应于拉拔试验的三组模型与梁模型并进行了参数分析。结果显示粘结强度随着混凝土强度的增大而增大,使用UHPC能显著提高混凝土与钢绞线之间的粘结强度。同时,计算得出的大直径钢绞线的传递长度远远小于规范值,说明UHPC与大直径钢绞线之间的粘结性能较好。
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