鋼筋RPC偏壓構(gòu)件受力性能及RPC加固混凝土箱梁應用研究
發(fā)布時間：2020-12-14 09:24
活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,簡稱RPC)具有超高的抗壓強度和較高的抗拉強度、良好的韌性及優(yōu)異的耐久性,經(jīng)熱養(yǎng)護后基本無收縮且徐變大幅降低等特征,一經(jīng)問世,就為土木工程界所矚目,目前在實際工程中的應用也日趨廣泛。HRB500級鋼筋具有強度高、延性好等特點,已在發(fā)達國家中普遍使用,成為非預應力混凝土結(jié)構(gòu)的主導鋼筋。若將HRB500級鋼筋運用于RPC柱中,有望使鋼筋以及RPC力學性能得到更好地發(fā)揮。高強材料的運用,也將使混凝土柱的截面尺寸逐漸減小,長細比逐漸增大,混凝土柱逐漸由短柱、中長柱過渡到長柱和細長柱,相應地,其受力性能也將有較大的變化,尤其是二階效應的作用愈加明顯。目前關(guān)于RPC的研究主要集中在抗彎、抗剪等性能方面,對于RPC受壓構(gòu)件的研究還較少,而關(guān)于HRB500級鋼筋配筋的RPC中長柱受力性能研究更是鮮見報道。因此,本文在國家重點研發(fā)計劃“纖維增強復合材料新型結(jié)構(gòu)應用關(guān)鍵技術(shù)集成與示范”項目(編號:2017YFC0703008)及國家自然科學基金“活性粉末混凝土受壓構(gòu)件抗震性能及設計方法研究”項目(項目批準號:51878262)資助下,對HR...
【文章來源】：湖南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：97 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
卡特農(nóng)發(fā)電廠
碩士學位論文52002年，日本采用預制拼裝施工技術(shù)，修建了Sakata-MiraiFootbridge，為其國內(nèi)首座UHPC橋，該橋跨徑為49.2m[20]；韓國已建的主跨120m的RPC拱橋-PeaceFootbridge，如圖1.3所示，目前仍保持為世界最大跨徑的UHPC橋梁[21]；澳大利亞建成跨徑15m的Shepherd"sGullyCreekBridge，該橋橋?qū)?1m，為預應力RPC公路橋，該橋的建成代表著RPC首次應用于世界公路橋梁中[22]。圖1.3PeaceFootbridge（韓國，2002年）2006年，美國首座RPC公路橋（MarsHill公路橋）于愛荷華州建成，該橋為單跨簡支梁橋，主跨為33m，采用π型截面[23]。2010年，馬來西亞修建了其國內(nèi)首座RPC橋（KampungLinsum橋）。于2015年建成了Batu6橋，如圖1.3所示，Batu6橋的跨徑為100m，其UHPC箱梁結(jié)構(gòu)采用后張預應力，采用單箱單室箱形截面，梁高為4m[24]。2013年，荷蘭首先建成兩座UHPC人行橋。此后UHPC的應用逐漸增多，于2017年，在荷蘭萊頓市修建了世界上第一座采用全預制拼裝技術(shù)的UHPC人行橋，如圖1.4所示。萊頓橋跨徑為36m，橋?qū)挒?m。圖1.4荷蘭萊頓市的超高性能混凝土人行橋國內(nèi)關(guān)于RPC的實際工程應用相比國外較晚，但發(fā)展速度較快。國內(nèi)RPC首次工程應用實例始于2003年北京石景山斜拉橋，該橋采用轉(zhuǎn)體施工，采用了無筋RPC空心板作為該橋的隔離帶[25]。2016年，湖南長沙建成通車的北辰橫四路跨街天橋，如圖1.5所示，為國內(nèi)首座主梁及橋墩均采用全預制拼裝施工技術(shù)的RPC連續(xù)箱梁橋。該橋總長70.8m，跨徑布置為（27.6+36.8+6.4）m。上部結(jié)構(gòu)為單箱三室的RPC魚腹式箱梁，下部結(jié)構(gòu)為雙向曲線花瓶式RPC橋墩[26]。
鋼筋RPC偏壓構(gòu)件受力性能及RPC加固混凝土箱梁應用研究6圖1.5橫四路天橋成橋?qū)嵕?019年，于廣東高恩高速建成的UHPC車行裝配式剛架拱橋，如圖1.6所示，該橋未設置預應力，主跨為58m，橋?qū)?.5m，矢跨比1/8.9，主拱及邊梁材料采用UHPC150，由3道30cm厚UHPC剛架拱片和UHPC邊梁構(gòu)成，每道拱片分3段臥式預制，共計15個預制階段。圖1.6廣東高恩高速剛架拱橋?qū)嵕按送�，RPC因優(yōu)異的力學、耐久性能以及漿體具有良好的流動性，也在結(jié)構(gòu)修復加固及特殊構(gòu)造中的應用日漸廣泛。2017年，超高性能混凝土用于加固滬嘉高速公路蕰藻浜大橋橋面板，如圖1.7~1.8所示，該橋主梁為槽型梁，由U形主梁和橋面板組合而成，在運營26年后，發(fā)現(xiàn)橋面板碳化嚴重，混凝土強度降低以及裂縫較多，而采用超高性能混凝土加固。有效降低了橋面板橫向應力，提高了橋面板的剛度[27]。圖1.7槽型梁標準斷面圖1.8UHPC薄層加固方案2018年，RPC用于加固預應力連續(xù)箱梁橋，如圖1.9所示，該橋跨徑布置為56m+90m+56m，采用單箱單室箱形截面。因施工缺陷導致箱梁上緣壓應力低于規(guī)范限值，而于箱內(nèi)采用6cm厚配筋RPC薄層加固，在提高截面承載力的同時，
【參考文獻】：
期刊論文
[1]PC連續(xù)箱梁橋箱梁壓應力超限的綜合處治[J]. 方志,陳正,陳瀟,熊炫偉. 橋梁建設. 2019(02)
[2]活性粉末混凝土中帶肋鋼筋搭接性能試驗研究[J]. 方志,陳瀟,張門哲,單韌. 土木工程學報. 2019(03)
[3]低配筋UHPC中空短柱軸心受壓力學性能[J]. 楊俊,周建庭,丁鵬,王宗山,周璐,徐略勤. 中國公路學報. 2019(03)
[4]圓鋼管鋼纖維活性粉末混凝土短柱軸壓性能試驗研究[J]. 戎芹,曾宇聲,侯曉萌,鄭文忠,菅偉. 建筑結(jié)構(gòu)學報. 2019(03)
[5]基于斷裂力學的UHPC復合拱圈加固效率研究[J]. 楊俊,周建庭,程俊,辛景舟,周璐. 橋梁建設. 2018(04)
[6]超高性能混凝土柱偏心受壓性能試驗研究[J]. 馬愷澤,馬煜東,劉伯權(quán). 工程科學與技術(shù). 2018(03)
[7]活性粉末混凝土高溫后超聲研究及微觀分析[J]. 龔建清,鄧國旗,單波. 湖南大學學報(自然科學版). 2018(01)
[8]超高性能混凝土薄層加固法在槽形梁橋中的應用[J]. 劉超,馬汝杰,王俊顏,劉國平. 橋梁建設. 2017(05)
[9]活性粉末混凝土偏壓構(gòu)件受力性能試驗研究[J]. 施成華,馬輝,龍廣成,雷明鋒,龍敏. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2017(05)
[10]超高性能混凝土結(jié)構(gòu)的設計方法[J]. 方志,鄭輝,楊劍,蘇捷,黃政宇. 建筑科學與工程學報. 2017(05)
博士論文
[1]500MPa級鋼筋混凝土受壓構(gòu)件受力性能研究[D]. 毛達嶺.鄭州大學 2008
碩士論文
[1]配置500MPa鋼筋混凝土偏壓柱的截面延性性能試驗研究[D]. 劉祥.華僑大學 2017
[2]RPC混凝土軸心受壓柱試驗研究及可靠度分析[D]. 劉冬明.湖南大學 2015
[3]拱橋病害分析與增大截面法加固技術(shù)研究[D]. 韓繼東.重慶交通大學 2013
[4]活性粉末混凝土偏心受壓構(gòu)件破壞機理的試驗研究[D]. 劉暢.北京交通大學 2012
[5]HRBF500鋼筋混凝土梁柱的裂縫寬度及撓度研究[D]. 沙姜明.青島理工大學 2011
[6]活性粉末混凝土配筋柱滯回性能數(shù)值模擬[D]. 黃明蘭.北京交通大學 2011
[7]預應力活性粉末混凝土箱梁優(yōu)化研究[D]. 秦永剛.北京交通大學 2007
[8]圓鋼管RPC偏壓長柱的受力性能研究[D]. 曾建仙.福州大學 2006
本文編號：2916197
【文章來源】：湖南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：97 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
卡特農(nóng)發(fā)電廠
碩士學位論文52002年，日本采用預制拼裝施工技術(shù)，修建了Sakata-MiraiFootbridge，為其國內(nèi)首座UHPC橋，該橋跨徑為49.2m[20]；韓國已建的主跨120m的RPC拱橋-PeaceFootbridge，如圖1.3所示，目前仍保持為世界最大跨徑的UHPC橋梁[21]；澳大利亞建成跨徑15m的Shepherd"sGullyCreekBridge，該橋橋?qū)?1m，為預應力RPC公路橋，該橋的建成代表著RPC首次應用于世界公路橋梁中[22]。圖1.3PeaceFootbridge（韓國，2002年）2006年，美國首座RPC公路橋（MarsHill公路橋）于愛荷華州建成，該橋為單跨簡支梁橋，主跨為33m，采用π型截面[23]。2010年，馬來西亞修建了其國內(nèi)首座RPC橋（KampungLinsum橋）。于2015年建成了Batu6橋，如圖1.3所示，Batu6橋的跨徑為100m，其UHPC箱梁結(jié)構(gòu)采用后張預應力，采用單箱單室箱形截面，梁高為4m[24]。2013年，荷蘭首先建成兩座UHPC人行橋。此后UHPC的應用逐漸增多，于2017年，在荷蘭萊頓市修建了世界上第一座采用全預制拼裝技術(shù)的UHPC人行橋，如圖1.4所示。萊頓橋跨徑為36m，橋?qū)挒?m。圖1.4荷蘭萊頓市的超高性能混凝土人行橋國內(nèi)關(guān)于RPC的實際工程應用相比國外較晚，但發(fā)展速度較快。國內(nèi)RPC首次工程應用實例始于2003年北京石景山斜拉橋，該橋采用轉(zhuǎn)體施工，采用了無筋RPC空心板作為該橋的隔離帶[25]。2016年，湖南長沙建成通車的北辰橫四路跨街天橋，如圖1.5所示，為國內(nèi)首座主梁及橋墩均采用全預制拼裝施工技術(shù)的RPC連續(xù)箱梁橋。該橋總長70.8m，跨徑布置為（27.6+36.8+6.4）m。上部結(jié)構(gòu)為單箱三室的RPC魚腹式箱梁，下部結(jié)構(gòu)為雙向曲線花瓶式RPC橋墩[26]。
鋼筋RPC偏壓構(gòu)件受力性能及RPC加固混凝土箱梁應用研究6圖1.5橫四路天橋成橋?qū)嵕?019年，于廣東高恩高速建成的UHPC車行裝配式剛架拱橋，如圖1.6所示，該橋未設置預應力，主跨為58m，橋?qū)?.5m，矢跨比1/8.9，主拱及邊梁材料采用UHPC150，由3道30cm厚UHPC剛架拱片和UHPC邊梁構(gòu)成，每道拱片分3段臥式預制，共計15個預制階段。圖1.6廣東高恩高速剛架拱橋?qū)嵕按送�，RPC因優(yōu)異的力學、耐久性能以及漿體具有良好的流動性，也在結(jié)構(gòu)修復加固及特殊構(gòu)造中的應用日漸廣泛。2017年，超高性能混凝土用于加固滬嘉高速公路蕰藻浜大橋橋面板，如圖1.7~1.8所示，該橋主梁為槽型梁，由U形主梁和橋面板組合而成，在運營26年后，發(fā)現(xiàn)橋面板碳化嚴重，混凝土強度降低以及裂縫較多，而采用超高性能混凝土加固。有效降低了橋面板橫向應力，提高了橋面板的剛度[27]。圖1.7槽型梁標準斷面圖1.8UHPC薄層加固方案2018年，RPC用于加固預應力連續(xù)箱梁橋，如圖1.9所示，該橋跨徑布置為56m+90m+56m，采用單箱單室箱形截面。因施工缺陷導致箱梁上緣壓應力低于規(guī)范限值，而于箱內(nèi)采用6cm厚配筋RPC薄層加固，在提高截面承載力的同時，
【參考文獻】：
期刊論文
[1]PC連續(xù)箱梁橋箱梁壓應力超限的綜合處治[J]. 方志,陳正,陳瀟,熊炫偉. 橋梁建設. 2019(02)
[2]活性粉末混凝土中帶肋鋼筋搭接性能試驗研究[J]. 方志,陳瀟,張門哲,單韌. 土木工程學報. 2019(03)
[3]低配筋UHPC中空短柱軸心受壓力學性能[J]. 楊俊,周建庭,丁鵬,王宗山,周璐,徐略勤. 中國公路學報. 2019(03)
[4]圓鋼管鋼纖維活性粉末混凝土短柱軸壓性能試驗研究[J]. 戎芹,曾宇聲,侯曉萌,鄭文忠,菅偉. 建筑結(jié)構(gòu)學報. 2019(03)
[5]基于斷裂力學的UHPC復合拱圈加固效率研究[J]. 楊俊,周建庭,程俊,辛景舟,周璐. 橋梁建設. 2018(04)
[6]超高性能混凝土柱偏心受壓性能試驗研究[J]. 馬愷澤,馬煜東,劉伯權(quán). 工程科學與技術(shù). 2018(03)
[7]活性粉末混凝土高溫后超聲研究及微觀分析[J]. 龔建清,鄧國旗,單波. 湖南大學學報(自然科學版). 2018(01)
[8]超高性能混凝土薄層加固法在槽形梁橋中的應用[J]. 劉超,馬汝杰,王俊顏,劉國平. 橋梁建設. 2017(05)
[9]活性粉末混凝土偏壓構(gòu)件受力性能試驗研究[J]. 施成華,馬輝,龍廣成,雷明鋒,龍敏. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2017(05)
[10]超高性能混凝土結(jié)構(gòu)的設計方法[J]. 方志,鄭輝,楊劍,蘇捷,黃政宇. 建筑科學與工程學報. 2017(05)
博士論文
[1]500MPa級鋼筋混凝土受壓構(gòu)件受力性能研究[D]. 毛達嶺.鄭州大學 2008
碩士論文
[1]配置500MPa鋼筋混凝土偏壓柱的截面延性性能試驗研究[D]. 劉祥.華僑大學 2017
[2]RPC混凝土軸心受壓柱試驗研究及可靠度分析[D]. 劉冬明.湖南大學 2015
[3]拱橋病害分析與增大截面法加固技術(shù)研究[D]. 韓繼東.重慶交通大學 2013
[4]活性粉末混凝土偏心受壓構(gòu)件破壞機理的試驗研究[D]. 劉暢.北京交通大學 2012
[5]HRBF500鋼筋混凝土梁柱的裂縫寬度及撓度研究[D]. 沙姜明.青島理工大學 2011
[6]活性粉末混凝土配筋柱滯回性能數(shù)值模擬[D]. 黃明蘭.北京交通大學 2011
[7]預應力活性粉末混凝土箱梁優(yōu)化研究[D]. 秦永剛.北京交通大學 2007
[8]圓鋼管RPC偏壓長柱的受力性能研究[D]. 曾建仙.福州大學 2006
本文編號：2916197
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