NC–UHPC组合梁抗冲击性能的数值研究

摘要

超高性能混凝土(UHPC)材料已成为极具前景的高性能材料，并在冲击和爆炸等防护工程领域中取得了良好的效果.对于普通钢筋混凝土(NC)梁在受到冲击荷载时较易发生局部冲剪破坏，而纯UHPC梁虽可改善其冲击性能，但高昂的造价限制了其进一步的应用.为了实现结构抗冲击性能和经济的平衡，提出UHPC局部替换和包裹的方案改善钢筋混凝土梁的抗冲击性能.本文设计了NC梁、UHPC梁和NC–UHPC组合梁等不同的研究工况，然后对比分析各个试件的抗冲击性能.结果表明：相比普通钢筋混凝土梁，UHPC局部替换方案可以有效的避免梁的局部冲剪破坏，而UHPC包裹在冲击荷载下梁的破坏模式由冲剪破坏转变为弯曲破坏，两种方案均可有效的减少梁跨中的峰值位移和残余位移；UHPC局部替换相较于包裹方案，梁的跨中峰值位移和残余位移较小，且具有更高的跨中承载能力，在实际过程中建议UHPC局部替换长度取大于2倍梁高以避免局部冲剪破坏.

关键词

超高性能混凝土 / 普通钢筋混凝土 / 组合梁 / 冲击荷载 / 冲剪破坏 / 弯曲破坏

基金资助

国家自然科学基金资助项目（51822801,52208458）; 国家重点研发计划资助项目（2019YFC1511003）