UHPC-鋼正交異性橋面板UHPC層疲勞性能試驗研究
發(fā)布時間：2021-01-01 07:10
基于組合橋梁結構發(fā)展的要求,為解決正交異性鋼橋面板（OSD）橋面鋪裝易損壞和正交異性鋼橋面板疲勞開裂問題,國內(nèi)外學者提出用超高性能混凝土（UHPC）代替普通混凝土（NC）與鋼橋面板組成新型的混凝土-鋼組合結構,即UHPC-鋼正交異性橋面結構。本文以佛平路立交橋FA輔道為工程背景,為探究UHPC-鋼正交異性橋面結構的UHPC層在不同配筋率情況下的抗彎拉疲勞性能以及正交異性鋼橋面板在疲勞荷載下的試驗現(xiàn)象,制作了 UHPC-鋼組合橋面板進行了疲勞試驗研究。通過第二章分別介紹了 UHPC-鋼正交異性橋面板中的UHPC層、正交異性鋼橋面板和鋼筋的材料性能和力學性能。其中,UHPC-鋼正交異性橋面板疲勞試驗采用本團隊研發(fā)的UHPC配方,其中鋼纖維類型選用16mm端鉤型,體積摻量為3.5%,著重介紹了本團隊研制的UHPC混合料的原材料、制備工藝、養(yǎng)護工藝和材料性能,文中通過擴展度、抗壓及四點彎曲試驗,得到了配置在疲勞試驗中所用的UHPC配合比的擴展度、抗壓強度、抗折強度和彎曲應力-撓度曲線,并結合應力-撓度曲線和相關規(guī)范計算了UHPC試件的彎曲韌性指數(shù)和能量吸收值。以上材料性能指標優(yōu)異,均遠超佛平路...
【文章來源】：長沙理工大學湖南省
【文章頁數(shù)】：64 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．２?ＵＨＰＣ－鋼輕型組合橋面板結構示意圖??－
木??工程協(xié)會發(fā)布了?ＵＨＰＣ設計施工指南＠１。２００６年，美國聯(lián)邦公路局對ＵＨＰＣ進行了系??統(tǒng)的研宂，研究內(nèi)容包括制備技術、強度、耐久性等材料性能｜２９１。２００９年，在法國馬??賽舉行了超高性能纖維增強混凝土國際會議，與會專家因超高性能纖維增強混凝土??（Ｕｌｔｒａ?Ｈｉｇｈ?ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ?Ｆｉｂｅｒ－ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ?Ｃｏｎｃｒｅｔｅｓ，?ＵＨＰＦＲＣ）在環(huán)境保護和耐久性能??方面具有明顯優(yōu)勢，一致認為超高性能混凝土必將在未來得到大量的運用。??ｉ?＾?．??圖１．３?ＤＳＰ膠凝材料配制的混凝土?圖１．４?Ｓｈｅｒｂｒｏｏｋｅ人行橋??１９９９年，淸華大學的覃維祖教授發(fā)表了一篇關于ＵＨＰＣ基本原理、力學性能和材料??特性等的綜述首次將ＵＩ丨ＰＣ這一概念引入屮國，文中系統(tǒng)地介紹了它的基本原理和??性能特點，覃維祖教授的結論力ＵＨＰＣ具備優(yōu)兄的材料性能，符合未來土木工程發(fā)展的??需要。此后，清華大學、北京交通大學、湖南大學、福州大學、長沙理工大學等先后開??展了?ＵＨＰＣ的相關研宄，國內(nèi)關于ＵＨＰＣ的研究主要集中在以下幾個方面（１）引??入新的材料，在不會大幅影響混凝上性能的情況下降低成本和節(jié)能減排。如用輔助性膠??凝材料取代部分水泥與微硅粉，用河砂代替石英砂，將粗骨料最大粒徑擴大至２０ｍｍ等；??（２）摻入納米級材料。納米二氧化硅可以減少水泥水化的加速期和減速期間出現(xiàn)時問，??優(yōu)化混凝土的孔結構，減小孔隙率和平均孔徑；（３）增強ＵＨＰＣ試件裂縫的抑制能力，??９??
?碩上學位論文???英砂、石英粉、微硅粉、礦粉、粉煤灰、鋼纖維、水、高效減水劑等。有時也會根據(jù)工??程需要另外添加如減縮劑之類的外加劑。??１、水泥??作為決定膠凝材料強度最基本的原材料，水泥的好壞決定了?ＵＨＰＣ的各項性能指標??能否達到預期的效果。所以，選用水泥的選取應從以下幾個方面進行考量：（１）選用高??強度等級的水泥。一般來說選取的水泥標號不得低于Ｐ．０?４２．５，目前大多選取Ｐ．０?５２．５??水泥作為ＵＨＰＣ的原材料進行研究和實橋應用；（２）宜選用中熱水泥。由于水泥水化過??程中會釋放水化熱，過大的水化熱將會在試件內(nèi)部產(chǎn)生較大的溫度應力，從而容易導致??試件開裂；（３）在確定水泥品種前需進行相容性實驗。ＵＨＰＣ的制備時水膠比一般控制??在０．２以下，所以與選取的高效減水劑是否具有很好的相容性也是需要重點關注的因素??之一。??本文制備ＵＨＰＣ試件所選取的水泥為南方水泥廠標號為Ｐ．０．５２．５的普通硅酸鹽水泥，??主要化學組分如表２．１所示，水泥外觀圖如圖２．１所示。??表２．１水泥主要化學組分（％）??原料?Ｓｉ０２?Ｓ０３?ＡＩ２Ｏ３?Ｆｅ２〇３?ＣａＯ?Ｋ２０?ＭｇＯ?Ｎａ２０??含量?１９．３０?３．０６?６．０４?５．６９?５９．８６?０．８９?３．０７?０．３２??ＩＩ?ｉＬ?Ｊ??圖２．１水泥外觀圖?圖２．２石英砂外觀圖??２、石英砂??石英砂作為ＵＨＰＣ的骨料，起到了充當試件的骨架和增加試件剛度的作用。石英砂??是一種耐磨、堅固的非金屬礦物質(zhì)，其主要元素為二氧化硅。??本文制備ＵＨＰＣ試件所選取的石英砂為長沙環(huán)宇石英砂有限公司生產(chǎn)的粒徑為??１４??
本文編號：2951160
【文章來源】：長沙理工大學湖南省
【文章頁數(shù)】：64 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．２?ＵＨＰＣ－鋼輕型組合橋面板結構示意圖??－
木??工程協(xié)會發(fā)布了?ＵＨＰＣ設計施工指南＠１。２００６年，美國聯(lián)邦公路局對ＵＨＰＣ進行了系??統(tǒng)的研宂，研究內(nèi)容包括制備技術、強度、耐久性等材料性能｜２９１。２００９年，在法國馬??賽舉行了超高性能纖維增強混凝土國際會議，與會專家因超高性能纖維增強混凝土??（Ｕｌｔｒａ?Ｈｉｇｈ?ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ?Ｆｉｂｅｒ－ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ?Ｃｏｎｃｒｅｔｅｓ，?ＵＨＰＦＲＣ）在環(huán)境保護和耐久性能??方面具有明顯優(yōu)勢，一致認為超高性能混凝土必將在未來得到大量的運用。??ｉ?＾?．??圖１．３?ＤＳＰ膠凝材料配制的混凝土?圖１．４?Ｓｈｅｒｂｒｏｏｋｅ人行橋??１９９９年，淸華大學的覃維祖教授發(fā)表了一篇關于ＵＨＰＣ基本原理、力學性能和材料??特性等的綜述首次將ＵＩ丨ＰＣ這一概念引入屮國，文中系統(tǒng)地介紹了它的基本原理和??性能特點，覃維祖教授的結論力ＵＨＰＣ具備優(yōu)兄的材料性能，符合未來土木工程發(fā)展的??需要。此后，清華大學、北京交通大學、湖南大學、福州大學、長沙理工大學等先后開??展了?ＵＨＰＣ的相關研宄，國內(nèi)關于ＵＨＰＣ的研究主要集中在以下幾個方面（１）引??入新的材料，在不會大幅影響混凝上性能的情況下降低成本和節(jié)能減排。如用輔助性膠??凝材料取代部分水泥與微硅粉，用河砂代替石英砂，將粗骨料最大粒徑擴大至２０ｍｍ等；??（２）摻入納米級材料。納米二氧化硅可以減少水泥水化的加速期和減速期間出現(xiàn)時問，??優(yōu)化混凝土的孔結構，減小孔隙率和平均孔徑；（３）增強ＵＨＰＣ試件裂縫的抑制能力，??９??
?碩上學位論文???英砂、石英粉、微硅粉、礦粉、粉煤灰、鋼纖維、水、高效減水劑等。有時也會根據(jù)工??程需要另外添加如減縮劑之類的外加劑。??１、水泥??作為決定膠凝材料強度最基本的原材料，水泥的好壞決定了?ＵＨＰＣ的各項性能指標??能否達到預期的效果。所以，選用水泥的選取應從以下幾個方面進行考量：（１）選用高??強度等級的水泥。一般來說選取的水泥標號不得低于Ｐ．０?４２．５，目前大多選取Ｐ．０?５２．５??水泥作為ＵＨＰＣ的原材料進行研究和實橋應用；（２）宜選用中熱水泥。由于水泥水化過??程中會釋放水化熱，過大的水化熱將會在試件內(nèi)部產(chǎn)生較大的溫度應力，從而容易導致??試件開裂；（３）在確定水泥品種前需進行相容性實驗。ＵＨＰＣ的制備時水膠比一般控制??在０．２以下，所以與選取的高效減水劑是否具有很好的相容性也是需要重點關注的因素??之一。??本文制備ＵＨＰＣ試件所選取的水泥為南方水泥廠標號為Ｐ．０．５２．５的普通硅酸鹽水泥，??主要化學組分如表２．１所示，水泥外觀圖如圖２．１所示。??表２．１水泥主要化學組分（％）??原料?Ｓｉ０２?Ｓ０３?ＡＩ２Ｏ３?Ｆｅ２〇３?ＣａＯ?Ｋ２０?ＭｇＯ?Ｎａ２０??含量?１９．３０?３．０６?６．０４?５．６９?５９．８６?０．８９?３．０７?０．３２??ＩＩ?ｉＬ?Ｊ??圖２．１水泥外觀圖?圖２．２石英砂外觀圖??２、石英砂??石英砂作為ＵＨＰＣ的骨料，起到了充當試件的骨架和增加試件剛度的作用。石英砂??是一種耐磨、堅固的非金屬礦物質(zhì)，其主要元素為二氧化硅。??本文制備ＵＨＰＣ試件所選取的石英砂為長沙環(huán)宇石英砂有限公司生產(chǎn)的粒徑為??１４??
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