界面滑移和剪切变形对钢-UHPC组合梁长期挠度影响研究

摘要

超高性能混凝土(ultra-high performance concrete, UHPC)与普通混凝土(normal concrete, NC)较大的收缩徐变特性差异使得钢-UHPC组合梁与钢-NC组合梁的长期挠度增长明显不同。为科学合理计算钢-UHPC组合梁在长期荷载作用下的挠度，综合考虑界面滑移和剪切变形的影响，通过迭代计算钢-UHPC界面滑移，引入Timoshenko梁理论以考虑组合梁的剪切变形，采用按龄期调整的有效模量法考虑UHPC徐变特性，提出钢-UHPC组合梁长期挠度的计算方法。在对现有文献中钢-NC组合梁的实测值与计算值进行验证的基础上，再对尺寸相同的钢-UHPC梁与钢-NC梁进行对比分析研究。结果表明：若只考虑收缩徐变，钢-NC梁第500天挠度计算值相对于加载初期增大2.64倍，常温养护与高温蒸养的钢-UHPC梁挠度则分别增长31.86%与4.4%;在加载初期，滑移使计算梁挠度均增大13.35%左右，在第500天，滑移会使钢-NC梁挠度增大23.66%,使高温与常温养护的钢-UHPC梁挠度分别增大24.37%与17.78%;剪切变形造成的挠度增量会随时间增至初期的数倍，但该挠度增量远小于总挠度值，可见滑移与收缩徐变对钢-UHPC梁挠度的影响较大而剪切变形的影响较小。

关键词

钢-UHPC组合梁 / 收缩徐变 / 界面滑移 / 剪切变形 / 长期挠度

基金资助

国家自然科学基金资助项目(No.52278142); 湖南省教育厅重点科学研究项目(No.21A0187); 桥梁结构健康与安全国家重点实验室开放研究基金资助项目(No.BHSKL21-06-GF); 广东省自然科学基金资助项目(No.2015A030310141); 长沙理工大学桥梁工程安全控制省部共建教育部重点实验室开放基金资助项目(No.14KB04); 湖南省重点学科(土木工程)创新性项目(No.17ZDXK03)