UHPC-NC组合构件界面行为研究

欧阳娜，邓舒文

(1.江西省公路科研设计院, 南昌 330002；2.湖南大学 土木工程学院, 长沙 410082)

超高性能纤维增强混凝土(UHPC, ultra high performance concrete)是一种纤维增强型混凝土，主要由水泥、硅灰、钢纤维、水及高效减水剂等根据最大密实度理论配合而成。不同于常规混凝土材料，UHPC通常具有极低水灰比，极少或无粗骨料，内部掺杂高强钢制纤维等特征。UHPC材料根据内部钢纤维掺量不同，其抗压强度可达120～400 MPa，抗拉强度可达6～30 MPa[1]。其优异的力学性能引起工程界瞩目，随1997年第一座UHPC桥梁[2]在加拿大建造而成，UHPC的应用在世界上逐步推广[3-6]，国内对UHPC的应用起步于2006年迁曹铁路线滦柏干渠大桥的20 m后张预应力桥梁[7]，随后邵旭东教授提出使用UHPC材料增强钢桥面的应用在全国大范围推广，目前已用于多处钢结构桥梁的建设或加固[8-9]。

然而，由于UHPC内部掺加昂贵的钢纤维，其价格通常是普通混凝土的数十倍，因此，较为经济的方式是将UHPC材料应用于常规混凝土结构中重点受压或受拉部位，例如预制结构的节点接缝处。目前，国外研究者对UHPC接缝性能做了较多研究[10-14]，国内的管亚萍等[15]对应用于与UHPC π型桥梁的纵向接缝进行了试验研究和理论分析；Pan等[16]提出适用于钢-RPC轻型组合桥梁结构的不同接缝构造形式；邵旭东等[17]对适用于钢-RPC轻型组合桥梁结构的RPC湿接头进行了不同配筋形式的弯曲试验；陈贝[18]对不同形式、不同配筋的UHPC接缝连接NC(normal concrete)面板进行了试验研究和理论分析。

高昂的研究经费促使了有限元软件的兴起，有限元计算现已成功应用于绝大多数工程设计、计算和实施中，目前对于常规结构的计算发展已十分成熟，但却鲜少见到关于接缝界面的接触模拟研究。……