UHPC在桥梁中的应用.pdf

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1、混凝土桥梁设计施工技术超高性能混凝土在桥梁中的应用BridgesUsingUltraHighPerformanceConcrete主要内容引言UHPC的力学性能UHPC在桥梁中的应用有待研究的问题UHPCUHPC在桥梁中的应用在桥梁中的应用引言混凝土性能的分类低强度、普通强度、高强混凝土、超高强混凝土高性能混凝土（HPC）、超高性能混凝土（UHPC）UHPCUHPC在桥梁中的应用在桥梁中的应用引言UHPC的基本特点基本性能轴心抗压强度大于120MPa持久轴心抗拉强度大于6MPa抗拉延性好，极限抗拉

2、应变超过0.3%抗环境作用性能优异弹性模量大于4.0104MPa徐变系数小于0.8基本材料材料：水泥、硅灰、石英粉、硅砂、细钢纤维UHPCUHPC在桥梁中的应用在桥梁中的应用引言发展概况第一座使用UHPC的桥梁建于1997年加拿大第一本使用UHPC结构的建议2002在法国出版，2006日本也出版了类似的设计施工建议美国、澳大利亚、奥地利、克罗地亚、意大利、日本、马来西亚、荷兰、新西兰、斯洛文尼亚、韩国、瑞士及中国等国家已建成了超过90座UHPC桥梁韩国计划采用UHPC建造大跨径斜拉桥UHPCUHPC

3、在桥梁中的应用在桥梁中的应用UHPC的力学性能基本指标基于国外试验结果，UHPC的基本性能指标如下：性能范围抗压强度140to200MPa抗拉开裂强度6to10MPa弹性模量40to70GPa泊松比0.25温度线膨胀系数1.0to1.5/10C徐变系数0.2to0.84收缩应变9.010UHPCUHPC在桥梁中的应用在桥梁中的应用UHPC的力学性能受力机理细小颗粒混合料的均匀性高，确保强度和模量小直径短纤维空间桥接弥合微裂纹，增加抗拉强度大直径带钩的长纤维空间桥接可见裂缝，增加延性UHPCUHPC在

4、桥梁中的应用在桥梁中的应用UHPC的力学性能抗压性能通常蒸汽养护情况下，抗压强度能够达到200MPa常温养护下强度可到达120MPa提高蒸汽养护温度强度明显提高正常大气压下高温（250°C）蒸汽养护后，强度能达到550MPa，若加压则可超过800MPaUHPCUHPC在桥梁中的应用在桥梁中的应用UHPC的力学性能抗拉性能UHPC抗拉受力过程分为弹性阶段不可见密布初裂阶段（基体材料局部逐步出现微裂纹，小直径短纤维空间桥接受力、应力重分布）可见裂缝出现阶段（基体材料退出作用，大直径长纤维空间桥接受力）破

5、坏（纤维桥接作用失效）UHPCUHPC在桥梁中的应用在桥梁中的应用UHPC的力学性能弹性模量和徐变收缩UHPC的弹性模量超过40GPa抗拉弹性模量略大于抗压蒸汽养护后的弹性模量变化很小徐变系数小于1.0，影响因素与一般混凝土相似自收缩应变大于一般混凝土，蒸汽养护能显著减小收缩应变UHPCUHPC在桥梁中的应用在桥梁中的应用UHPC的力学性能耐久性能高密实的基体材料有效阻止了有害物质侵入一般混凝土性能劣化的机理在UHPC中大大消弱UHPCUHPC在桥梁中的应用在桥梁中的应用UHPC在桥梁中的应用加拿大

6、Sherbrooke人行桥，世界第一座UHPC桥梁（1997）UHPCUHPC在桥梁中的应用在桥梁中的应用UHPC在桥梁中的应用加拿大Sherbrooke桥为跨径60m的UHPC钢桁腹组合结构体外预应力、无非预应力筋结构重量只有PC的1/2~1/3，与钢结构相差无几UHPCUHPC在桥梁中的应用在桥梁中的应用UHPC在桥梁中的应用加拿大在蒸汽养护条件下，Sherbrooke桥混凝土强度达到200MPa，钢管内约束混凝土强度350MPaUHPCUHPC在桥梁中的应用在桥梁中的应用UHPC在桥梁中的应用加拿大

7、Sherbrooke人行桥的混凝土配合比3配料的成份数量(1/m)波特兰水泥705kg水泥用量高硅粉230kg水灰比低石英粉210kg含钢纤维硅砂1010kg无粗骨料钢纤维190kg超塑剂37.5kg水200litUHPCUHPC在桥梁中的应用在桥梁中的应用UHPC在桥梁中的应用加拿大UHPC在加拿大桥梁中的主要应用：预制构件的纵向和横向接缝预制梁和桥面板的抗剪连接预制后张预应力T形梁人行桥等Glenmore/Legsby人行桥UHPCUHPC在桥梁中的应用在桥梁中的应用UHPC在桥梁中的应用美国美国火星山

8、桥（MarsHillbridge）是北美第一座公路UHPC桥梁（2006）该桥为单跨33.5m的T形混凝土组合简支梁，梁高1.14m，预制I形梁与现浇桥面板组合设置先张预应力钢绞线，不配置非预应力抗剪钢筋UHPCUHPC在桥梁中的应用在桥梁中的应用UHPC在桥梁中的应用美国美国624线公路桥（Route624