超高性能混凝土在肋拱桥中的应用

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1、望核化号１化３６学＾１３２０２０３０３１２分类耳Ｕ４４８密级公开鐵＾义味誇乂净全日制专业学位硕±学位论文超高性能混凝王在肋拱桥中的应用学位申请人姓名陈福焕止木与建筑学院所在学院工輯硕±专业学位类别专业堂位领城建筑与±太工程校内导师姓名及职称蒋田勇（副教授）田仲初（教授）巧外导师姓名及职称欧阳剑高级工程师论专摇交日期２０１５年４月３６学校代号：１０５１３２０２０３０３１２学号：密级：公开长沙理工大学硕壬学位论文超高性能混凝±在肋拱桥中的应用学位申请人姓名

2、陈福焕指导教！）市蒋田勇（副教授）田仲初（教授）所在学院上木与建筑学院专业学位领域建筑与±木工程论文提交日期２０１５年４月论文答辩日期２０１５年５月答雜委员会主席吴津武（教授级高工）－ＴｈｅＡｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＵｌｔｒａｈｉｈｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｎｃｒｅｔｅｏｎｒｉｂａｒｃｈｐｐｇｐｂｒｉｄｇｅｂｙＣＨＥＮＦｕｈｕａｎＢ．Ｅ．（Ｃｈａｎ呂ｓｈａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）２０１３Ａｔｈｅｓｉｓｓｕｂｍｉ打ｅｄｉｎａｒｔｉａｌｓａ

3、ｔｉｓｆａｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｎＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＣｉｖＵＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇｉｎＣｈａｎｓｈａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｇｙＳｕｅｒｖｉｓｏｒｐＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆｅｓｓｏｒＪｉａｎＴｉａｎｏｎｇｙｇＰｒｏｆｅｓｓｏｒＴｉａｎＺｈｏｎｃｈｕＡｇｒｉｌ２０１５，ｐ第一章绪论1.1研究的意义对于在21世纪的人们来说，可持续发展是世界各地一个非常重

4、要课题；可持续发展的目标是使环境实现良好循环、社会经济同资源；同时可持续发展也是自然关系和社会的改革，并将保护资源和环境作为前提。水泥一直以来都属于污染物质，现代的水泥厂生产水泥时依然向空气中排放大量粉尘及有害物质。增加混凝土的使用寿命，尽可能多的应用品质良好的工业废渣及矿石，减少工程结构的修补和混凝土的浪费，这便是混凝土可持续发展的出路所在。超高性能混凝土科学合理的使用矿物掺料，在提高混凝土性能的同时，还能减少水泥熟料产量以及煅烧熟料过程中CO2的生成量，而工业废弃料的大批利用对保护环境也有非常积极的作用。超高性能混凝土具备非常高的抗压强度和极好的耐久性能，可以大幅度地减

5、少实际工程结构的重量，降低对水泥的需求，同时还极大地延长了土木工程的运营寿命。着眼于社会的发展来说，其有非常优越的社会经济[1]和环境效应，这一点普通混凝土根本没办法与之相比；超高性能混凝土有另外一个俗[2]称叫做绿色超高性能混凝土，由此可见超高性能混凝土有着非常广阔的发展前景。超高性能混凝土具有抗压强度极高的特点，而拱结构又是压弯构件，故将超高性能混凝土应用到肋拱桥中，既可充分利用超高性能混凝土抗压强度高的特点，又能削减断面尺寸，满足结构受力需要，提高肋拱桥的抗腐蚀性能和耐久性能，以及减轻结构重量与减小材料消耗量，弥补了普通混凝土拱桥对地基承载力和下部结构要求高的缺点。桥

6、梁工程中拱可以分为石拱、钢拱、钢筋混凝土拱、钢管混凝土拱四种结构形式。混凝土拱桥用抗压强度的的混凝土作为结构主要材料，从结构角度看完全合理，且混凝土价格便宜；从强度和刚度两方面来说，混凝土拱桥比石拱桥与钢拱桥要好；混凝土拱桥在设计理论和工程实际方面比钢管混凝土成熟，适合于以受压为主的拱结构，故向超大跨径方向发展的四种桥型中钢筋混凝土拱是最值得考究的。除混凝土强度之外，还有一个非常关键的因素限制着大跨径拱桥设计，那就是稳定性问题；稳定与混凝土的长期弹性模量有关；试验研究表明，超高性能混凝土弹性模量是随着强度的增加呈线性增加的，这一特征对增加桥梁结构的稳定性很有帮助。由此可见，

7、超高性能混凝土肋拱桥是可行的，超高性能混凝土与肋拱桥结合时可集材料、结构1优势于一身，进而可以减轻自重、减少配筋、改善结构性能，并且具有显著地经济效益。如果以现有材质、结构和施工工艺，钢筋混凝土拱要向更大跨径发展仍然非常困难；这些年来，跟国外对混凝土拱往超大跨度方向发展所做的研究相对比，我们国家在这方面的研究相对落后了。为更好地领先于国际，基于已有的砼拱结构技术，参照国外的研究经验，研究超高性能混凝土在肋拱桥中的应用，这将非常有意义。1.2RPC的材料组成及其力学特点1.2.1RPC的出现1824年，硅酸盐水泥开始