高强钢筋含粗骨料超高性能混凝土梁抗弯承载力的正交分析

唐佳军，安思龙，胡 杰，王 坦，李九阳

(长春工程学院土木工程学院，吉林 长春 130012)

含粗骨料超高性能混凝土(Ultra high performance concrete with coarse aggregate，UHPC-CA)和活性粉末混凝土(Reactive powder concrete，RPC)同属于超高性能混凝土(Ultra high performance concrete，UHPC)范畴[1-3]。 以往研究表明，不同目标温度环境下，UHPC-CA的残余抗压强度均高于RPC，粗骨料对UHPC残余抗压强度的提高具有显著作用[4]；不同含湿量条件下，UHPC-CA的爆裂温度范围较RPC小、持续时间较短、爆裂声响次数较少、试件内部温度差较低、90 mm尺寸的碎块累计筛余较大，UHPCCA的高温爆裂性能高于RPC，粗骨料有利于提升UHPC的高温爆裂性能[5]。

高强钢筋的使用能够节约工程总用钢量，以HRB400 级代替HRB335 级和以HRB500 级代替HRB400 级时的省钢率分别为12% ～14%、5% ～7%[6]。 将高强钢筋和UHPC-CA结合，可充分发挥二者优良的力学特性。 孙涛[7]设计拉拔试验，分析了钢筋黏结长度、保护层厚度和养护龄期对HRB400 级钢筋与UHPC-CA黏结性能的作用规律。结果表明:当黏结长度由4 D(D为钢筋直径)加大至6 D时，极限黏结应力τu减小5.95 MPa；当保护层由10 mm增加至35 mm时，τu增大6.64 MPa；当龄期由7 d(d 表示天数)增加至28 d 时，τu增大10.46 MPa。 邓宗才等[8]对6 组HRB500 级钢筋UHPC-CA梁(参数为配筋率和截面形式)实施了抗弯性能测试，试验发现高强钢筋UHPC-CA梁的加载经历与普通混凝土梁类似，但钢纤维的存在显著提高了UHPC-CA梁的刚度。 徐海宾等[9]进行了高强钢筋UHPC-CA连续梁弯矩的调幅研究，基于非线性理论分析计算了承载能力极限状态和正常使用极限状态下的弯矩调幅系数。 金凌志等[10]分析了有无腹筋与剪跨比λ对高强钢筋UHPC-CA梁抗剪性能的影响。 结果表明:对于无腹筋梁，当λ为1.00、2.25、3.00 时，高强钢筋UHPC-CA梁的破坏形式分别为斜压、剪压和斜拉破坏；……