装配式小箱梁桥超高性能混凝土免支模湿接缝抗弯性能

朱劲松; 佟欣瑶; 刘晓旭

doi:10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20221403

吉林大学学报(工学版) ›› 2024, Vol. 54 ›› Issue (09) : 2568 -2580. DOI: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20221403

装配式小箱梁桥超高性能混凝土免支模湿接缝抗弯性能

朱劲松, 佟欣瑶, 刘晓旭

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摘要

为提高装配式小箱梁桥湿接缝的抗裂性并简化现场施工工艺，提出了一种超高性能混凝土（UHPC）免支模湿接缝构造形式和设计方法，并研究了UHPC湿接缝的抗弯性能。基于平截面假定、截面平衡条件以及钢筋、UHPC和普通混凝土的本构关系，提出了考虑受拉区UHPC对抗弯承载力贡献的UHPC-NC组合截面抗弯承载力计算方法，将理论值与有限元计算值进行对比。基于UHPC免支模湿接缝设计方法，计算其截面形式下各参数的可行值，并拟合得到湿接缝矩形条带宽度与小箱梁桥面板计算跨径的函数关系式。同时，基于有限元方法建立UHPC免支模湿接缝数值模型，分析了湿接缝构造形式和湿接缝宽度等参数对UHPC湿接缝抗弯承载力的影响规律。研究结果表明：本文方法的计算值与经验证后的有限元计算值吻合较好，可为UHPC湿接缝的设计提供指导。免支模湿接缝构造形式充分发挥了UHPC优异的力学性能，抑制了裂缝的发展，提高了桥面板的耐久性和承载力，提高了现场施工效率。当小箱梁桥横向钢筋直径为16 mm时，免支模湿接缝最小宽度为140 mm，且能发挥预制桥面板施工性能和经济性能。