更全的杂志信息网

预应力UHPC梁弯曲性能分析与合理设计

更新时间:2009-03-28

0 引 言

超高性能混凝土(UHPC)是一种新型纤维增强水泥基复合材料,与普通混凝土相比,UHPC不仅具有超高抗压强度,而且其弹性模量、抗拉强度更高,徐变系数更小,耐久性好[1]。与同等跨径的高强混凝土构件相比,UHPC构件抗弯承载力要大得多,同时具有良好的变形性能和开裂性能[2-3],因而具有更好的跨越能力,应用前景广泛。目前,UHPC在桥梁工程领域已经得到了迅速发展。全世界范围内已建成的UHPC桥梁超过100座[4-7],尤以美、日、法、马来西亚等国应用较多,但中国关于预应力UHPC结构的应用尚处于起步阶段,其中采用全预制或预制拼装施工的简支梁桥占绝大部分,根据跨径不同分别采用T形、π形、U形和箱形等不同截面,梁体内需要布置大量的预应力筋。影响预应力UHPC梁弯曲性能的因素有很多,为了探究其设计理论,国内外学者进行了一系列试验研究。Yoo等[8]研究了不同钢纤维含量及配置不同几何形状钢纤维的UHPC梁极限承载力。杨剑[9]研究了预应力、张拉应力对预应力UHPC梁弯曲性能的影响。徐海宾等[10]对不同配筋率下预应力UHPC梁的弯曲性能进行了研究。

现阶段针对预应力UHPC梁结构的弯曲性能和合理设计方法的研究并不多。为了更好地推动UHPC在桥梁结构中的应用,本文结合一片大比例预应力UHPC-T形梁,并进行弯曲试验,对UHPC梁的弯曲性能进行研究,并结合空间实体有限元进行细致深入的仿真分析;在仿真模型得到验证的基础上,系统研究截面高跨比、截面预应力配筋率、张拉应力、UHPC受压和受拉本构参数等对结构性能的影响;在获得大量分析结果的基础上,探讨预应力UHPC梁的合理设计方法。

1 试验概况

本文主要研究预应力UHPC梁的弯曲力学性能,为此设计了一片大比例预应力UHPC-T形梁,并进行弯曲试验(图1)。试验梁全长10 m,计算跨径9.8 m,梁高600 mm,顶板宽600 mm,下缘宽300 mm,腹板厚70 mm,其他截面尺寸和钢筋布置如图2所示。试验梁下缘布置2束规格为4φS15.2的1860级体内有黏结预应力钢绞线,直线布置,预应力筋形心距截面下缘65 mm;截面上缘和下缘分别布置5根和8根纵向钢筋,直径为12 mm,规格为HRB335;腹板内配置单肢抗剪钢筋,直径为12 mm,间距为100 mm,其他构造钢筋的直径均为8 mm。

  

图1 加载示意(单位:cm)Fig.1 Schematic Diagram of Loading (Unit:cm)

  

图2 试验梁截面尺寸和纵向钢筋布置(单位:mm)Fig.2 Cross Section Dimension and Longitudinal Reinforcement Arrangement of Test Girder (Unit:mm)

试验梁浇筑后,在室温下常规养护48 h脱模,随即在高温(90 ℃±2 ℃)下蒸汽养护3 d。在室温下存放28 d后进行预应力筋张拉及预应力孔道灌浆,之后进行加载试验。试验梁所用UHPC材料基体配合比见表1,钢纤维体积掺量为2%。同期制作了测试UHPC材料基本力学性能的试块,同条件养护,用于测试UHPC的抗压强度、弹性模量和抗折强度,其基本力学性能测试结果如表2所示。

 

表1 UHPC基体配合比Tab.1 Composition Ratio of UHPC Matrix

  

组分水泥硅灰石英砂石英粉减水剂水与水泥的质量比1.0000.2501.1000.3000.0190.200

 

表2 UHPC材料参数Tab.2 Material Parameters of UHPC MPa

  

材料参数参数值弹性模量42200棱柱体抗压强度126抗折强度21.7

试验梁采用四点弯曲单调分级加载,纯弯段长1.2 m,试验初期按力控制加载,在临近试验破坏阶段,采用位移控制加载。试验过程中对预应力、试验荷载、竖向位移、纵向应变、裂缝等进行测试。

2 预应力UHPC梁有限元分析

2.1 模型建立

2.1.1 有限元模型

3)高水分小麦热风干燥模型符合Page模型,有MR=exp(-rtN),其中r=e0.007 0+0.002 7T+0.049 1V-0.000 7D,N=-1.309 3+0.042 4T+0.815 9V-0.032 7D。

钢纤维含量、几何形状以及构件的浇筑方式等都对UHPC的抗拉性能有较大影响[8,21-22]。因此,应通过优化UHPC中钢纤维的配置和提高构件施工管理水平来提高UHPC的抗拉性能,保证构件延性性能。

公共英语课程作为学生在校期间的必修课,教学应当遵循“实用为主,够用为度”的原则,以就业岗位所需为目标,培养学生目标岗位的综合能力。既要重基础,也要重需求——强调职业需求的牵引作用。例如,在文秘专业学生的公共英语教学上,除了让学生掌握基础英语知识,培养基本英语素养,还应该在各个学习模块中补充相关行业礼仪等知识。

  

图3 试验梁有限元模型及钢筋骨架Fig.3 Finite Element Model and Reinforcement Frame of Test Beam

在非线性有限元模型中,普通钢筋和预应力筋的本构关系均采用理想弹塑性模型,普通钢筋屈服强度为335 MPa,预应力筋极限强度为1 860 MPa;采用降温法模拟预应力的施加。

2.1.2 UHPC的CDP模型参数确定

根据已有研究成果[11-12],ABAQUS提供的混凝土损伤塑性CDP模型能很好地模拟混凝土构件受力变形性能,该模型假定混凝土拉压塑性各向同性,可通过受拉软化来宏观模拟受拉微裂纹的形成,通过受压应力硬化及下降段的应变软化来模拟混凝土的受压塑性。有限元分析需将UHPC的本构关系转换为CDP模型。

对于预应力UHPC构件,合理的破坏模式应该为适筋梁塑性破坏,同时UHPC的压碎先于预应力筋的拉断,这样能充分利用UHPC的超高抗压强度,同时结构在破坏后尚有一定的承载能力,不致倒塌。最大配筋率为发生界限破坏时所对应的界限配筋率,最小配筋率为预应力筋断裂同时UHPC压碎所需的配筋率。

UHPC的受压应力-应变曲线采用文献[13]提出的公式,即

 

(1)

式中:σ为应力;fc为UHPC抗压强度;x=ε/ε0ε为应变,ε0为峰值点对应的应变;a为UHPC受压初始切线模量和峰值割线模量的比值;b为试验拟合参数,取b=2.41。

(2)UHPC受拉应力-应变关系

UHPC的受拉应力-应变曲线采用文献[14]提出的两阶段拉伸本构模型,如图4所示,其中,ft为UHPC单轴抗拉强度,fp=2-pftp为试验拟合参数,wp为应力降至2-pft时的裂缝宽度,wpc为应力软化起始点的裂缝宽度。

  

图4 UHPC受拉两阶段本构模型Fig.4 Two-stage Tensile Constitutive Model of UHPC

应力软化阶段采用应力-裂缝宽度关系,如式(2)所示

 

(2)

根据法国规范建议[15],按式(3)将应力-裂缝宽度关系转化为应力-应变关系,即

 

(3)

式中:Et为UHPC受拉初始弹性模量;lc为截面特征长度,与截面形式有关,对于矩形截面和T形截面,取lc=2/3hh为截面高度。

联立式(2),(3),同时使σ(εpc)=ft,有

错误分析理论的语言学基础是转换生成法体系,这一体系认为人脑天生具有语言习得机制与语言使用能力,从而使得人类具有了其他物种所无法拥有的完备的语言体系。而由于语言的使用往往存在一定的规则,并且主观影响较大,因此错误分析理论的心理学基础就是语言迁移理论。而语言迁移理论的核心观点则是母语的性质会使外语学习的某些方面变得容易或困难,即语言迁移有正负之分。由于受到汉语语义以及表达顺序的影响,在口译的过程中,许多学生往往来不及思考正确的英文语序,而是顺着汉语语序翻译所听到的句子,从而使句子的表达不符合英语语言习惯。例如:

 

(4)

式中:εpc为应力软化起始点等效应变。

根据文献试验[14]结果,取wp=1.0 mm,p=0.95,εpc=0.002。

UHPC受拉应力-应变曲线公式为

 

(5)

式中:参考文献[16],取ft=7.2 MPa;εt0为UHPC受拉线弹性极限应变。

(3)CDP材料模型参数设置

CDP材料模型定义分为弹性和塑性两部分。弹性参数包括弹性模量Ec和泊松比ν,根据表2材性试验结果,参考文献[15],取Ec=42 200 MPa,ν=0.2。参考文献[17],塑性参数的设置如表3所示。为了利于结构计算的收敛,取黏聚系数为0.000 5。

 

表3 UHPC损伤塑性模型塑性破坏准则参数Tab.3 Plastic Collapse Criteria Parameters for Damage Plastic Model of UHPC

  

膨胀角/(°)偏心率强度比fKc黏聚系数300.11.162/30.0005

 

注:Kc为材料不变量应力比。

针对以上3种破坏模式,模型计算中可以根据UHPC压碎和预应力筋屈服及拉断发生的先后顺序对模型梁的破坏模式进行判断。参考文献[15]和文献[9],可取UHPC极限压应变εcu=3 500×10-6,预应力筋极限拉应变εpu=35×10-3

对于UHPC的单轴受压应力-应变关系,需人为确定弹性极限点εc,e0及弹性极限强度σc,e0。对于UHPC,其单轴受压比例极限一般在0.7~0.8之间[13,18],本文取其弹性极限强度σc,e0=0.8fc。参考文献[11],根据式(1),(5),对CDP模型受压塑性和受拉塑性进行定义,同时考虑到本文试验未进行循环加载,故不对UHPC的损伤参数进行定义。UHPC的拉、压塑性参数如表4所示。

 

表4 UHPC损伤塑性模型参数Tab.4 UHPC Damage Plastic Model Parameters

  

受压参数受拉参数压应力/MPa非弹性应变/10-6拉应力/MPa开裂应变/10-6100.807.000117.6447.001836126.02426.811890124.94686.471998115.111986.172105101.120275.76226589.926905.08258173.137854.26310053.054562.88463231.984511.77765917.0138018.8415679

2.2 有限元分析结果

为了便于计算收敛,对模型采用位移控制加载,由此进行非线性全过程加载分析。非线性分析收敛性很好,现将主要计算结果与试验结果进行对比,主要包括荷载-位移曲线、极限荷载、结构延性等指标。

2.2.1 荷载-位移曲线

兄弟集团是全球最大的办公设备制造商之一,作为全球少数拥有激光和喷墨打印核心技术的企业,兄弟集团从1987年开始生产激光打印机和传真机。兄弟(中国)总部位于上海,通过设于北京、广州和成都的分公司及遍布各地的众多代理商与维修站构建起了覆盖全国的营销服务网络。

对4个领域的影响因素做多元逐步回归分析,因变量为4个领域,自变量为单因素分析(包括母亲年龄、母亲文化程度、家庭月收入,居住地)中按标准筛选出来的相关因素。表4显示了多元逐步回归分析的结果。影响ASD患儿家长生活质量的多元逐步回归分析显示:母亲年龄、家庭月收入是影响ASD患儿母亲生活质量的独立危险因素。其中母亲年龄和生理领域呈负相关,家庭月收入和心理领域呈正相关,但差异不显著。母亲年龄和社会领域呈正相关,家庭月收入和环境领域呈正相关,有显著性差异。

  

图5 荷载-位移曲线Fig.5 Load-displacement Curves

 

表5 试验结果与计算结果对比Tab.5 Comparison of Testing and Calculation Results

  

特征点荷载试验值/kN荷载计算值/kN位移试验值/mm位移计算值/mm开裂点A275.628222.1822.84预应力筋屈服点C563.8562109.00107.00破坏点D584.7583198.00192.00

  

图6 试验照片Fig.6 Tested Photo

2.2.2 破坏模式

自媒体之所以爆发出如此大的能量,原因在于其传播主体的多样化、平民化和普泛化。随着教育信息化进程的加快,“三通两平台”工程的加快建设,数字校园指日可待,学校德育理应充分利用数字化校园工程平台,借助自媒体,开辟学校德育的新路径,开发出具有现代特色符合德育认知论的德育课程,其中德育微课程是一个非常不错的选择。

对于预应力混凝土结构,依据截面配筋率的大小可将破坏模式划分为适筋梁塑性破坏、超筋梁脆性破坏和少筋梁脆性破坏[19]

对于预应力UHPC结构,UHPC在开裂之后仍具有一定的抗拉强度,结构不会发生少筋梁脆性破坏。当配筋率过大导致受压区UHPC压碎时预应力筋未屈服,则发生超筋梁脆性破坏。根据受压区混凝土压碎和受拉区预应力筋拉断发生的先后顺序,适筋梁塑性破坏可分为受压区混凝土压碎破坏和受拉预应力筋拉断破坏。

(4)UHPC拉、压塑性参数

对于本文试验梁,跨中截面上缘UHPC应变及受拉预应力筋应变与跨中挠度的关系如图7所示,试验梁破坏模式如图8所示。从图7可以看出:预应力筋屈服时,跨中挠度为107 mm,对应图5中平直段起始点C;上缘UHPC达到极限压应变时,跨中挠度为192 mm,对应图5中平直段终止点D。直到计算终止,预应力筋尚未达到极限拉应变。说明模型梁预应力屈服后,上缘UHPC压碎先于预应力筋拉断发生,表现为UHPC压碎塑性破坏,与试验梁破坏模式一致。

  

图7 应变与挠度关系曲线Fig.7 Strain-deflection Relation Curves

  

图8 试验梁破坏模式Fig.8 Failure Mode of Test Beam

2.2.3 裂缝分布

  

图9 主应变云图Fig.9 Nephogram of Principle Strain

  

图10 实测裂缝分布Fig.10 Distribution of Measured Cracks

将模型主应变云图(图9)与实测裂缝分布(图10)对比可以看出,模型计算的最大主应变分布云图与实测裂缝分布规律相似。虽然CDP模型无法模拟混凝土的开裂,但可通过模型主应变云图对试验梁裂缝分布进行判断。

考虑UHPC受拉性能,不考虑受压钢筋。对于T形梁,界限配筋率下,中性轴位于腹板内,根据内力平衡条件有

2.2.4 应变结果

跨中截面上、下缘荷载-应变曲线对比结果如图11所示。由图11可以看出,下缘荷载-应变关系曲线在线弹性段能几乎完全重合,当荷载超过300 kN后二者逐渐产生偏差,特别是当荷载超过440 kN后二者完全偏离,可能原因是试验中应变片跨越裂缝工作,应变集中,实测应变值较大。跨中截面上缘荷载-应变关系的试验值和计算值基本吻合。

  

图11 跨中截面上、下缘荷载-应变关系Fig.11 Load-strain Relationships of Upper and Lower Edges of Mid-span Cross Section

3 参数分析

以上分析验证了本文所建立有限元分析模型的正确性和适用性,以此非线性有限元分析模型为基础,进一步研究有限元模型各参数(包括预应力筋数量、张拉应力、UHPC抗压和抗拉性能等)对结构受力性能的影响,为预应力UHPC梁的合理设计提供依据。

3.1 预应力筋数量

保持模型梁参数不变,仅改变受拉区预应力筋面积,分析分别布置6,8,10,12根预应力钢绞线时预应力UHPC梁的抗弯性能,主要包括极限承载力和构件延性大小,预应力筋数量对梁抗弯性能的影响如图12所示。将这些结果与配置8根预应力筋的模型梁结果相比,得到极限承载力和延性指标[20]与预应力筋数量的关系,如图13所示。

②或为李铁夫去世后,黎家提供给美院收藏。同时应包含油画2件,书法1件。书法即李铁夫自署的“旅台画集”。

  

图12 预应力筋数量对梁抗弯性能的影响Fig.12 Influence of Number of Prestressed Tendons on Flexural Performance of Beam

  

图13 极限承载力和延性随预应力筋数量的变化Fig.13 Changes of Ultimate Bearing Capacity and Ductility with Number of Prestressed Tendons

从图13可以看出:增加预应力筋数量能有效提高构件的极限承载力,且二者呈近似线性关系;提高预应力筋数量会使构件的延性降低,当受拉区配置12根预应力筋时,其荷载-位移曲线几乎不存在平直段。另外,分析截面应变可以看出:当上缘UHPC达到εcu时,预应力筋应力仅为1 720 MPa,说明UHPC压碎先于预应力筋屈服,属于脆性破坏,延性指标也仅为配置8根预应力筋模型梁的0.5倍左右。虽然提高配筋率能明显提高构件的极限承载力,但过高的配筋率会使结构发生脆性破坏。

3.2 张拉应力

保持受拉区预应力筋数量为8根,分析张拉应力分别为800,1 000,1 200 MPa三种情况下结构的抗弯性能,如图14所示。由图14可以看出:增加张拉应力能使模型梁的荷载-位移曲线更加饱满,使模型梁更快进入预应力筋屈服阶段,平直段更长,且极限位移也有所提高,延性更好,但极限承载力并没有提高。因此,增加预应力筋张拉应力大小提高了模型梁受拉边缘的压应力储备,明显提高预应力UHPC构件的抗裂性能。

  

图14 张拉应力对抗弯性能影响Fig.14 Influence of Tension Stress on Flexural Performance

3.3 抗拉性能

保持模型梁其他参数不变,分析UHPC抗拉强度分别为6,7,8,9 MPa时对结构抗弯性能的影响,如图15所示。由图15可以看出:改变抗拉强度对结构弹性阶段受力没有影响;提高抗拉强度使模型梁开裂阶段构件的刚度有所提升,能略微增强构件的极限承载力;提高抗拉强度能有效提高结构的极限位移和延性。

  

图15 抗拉强度对抗弯性能影响Fig.15 Influence of Tensile Strength on Flexural Performance

采用ABAQUS建立非线性有限元分析模型,其中UHPC和支座垫块采用八节点减缩积分单元(C3D8R)模拟,模型网格尺寸为5 cm×5 cm,支座垫块利用绑定约束(tie)与主梁实体连接;普通钢筋和预应力筋采用三维两节点线性杆单元(T3D2)模拟,采用嵌入约束(embedded)将钢筋骨架与UHPC实体进行连接。试验梁有限元模型如图3所示。

3.4 抗压性能

  

图16 抗压强度对抗压性能影响Fig.16 Influence of Compressive Strength on Compressive Performance

设置模型梁受拉区布置10根预应力筋,张拉应力为1 200 MPa。对UHPC抗压强度进行分析,取抗压强度为120,140,160,180 MPa,对应峰值应变分别为0.003,0.003 5,0.004,0.004 5,分析结果如图16所示。由图16可以看出:UHPC抗压强度的改变对结构弹性阶段和开裂阶段的受力性能以及极限承载力影响不大;保持UHPC受压初始弹性模量不变,提高抗压强度时对应峰值应变也会增加,这样可使上缘受压混凝土的压碎发生在预应力筋屈服之后,使模型梁表现出更好的延性。

4 预应力UHPC梁合理设计

根据参数分析结果,并结合已有桥梁调查结果,对预应力UHPC梁的高跨比、相对界限受压区高度及配筋率限值进行探讨计算,并对其合理设计方法进行探究。

试验梁荷载-位移曲线试验值与计算值对比结果如图5所示。由图5可以看出,试验曲线与计算曲线几乎完全重合,并能从计算曲线上获取较为明显的特征点,包括开裂点A、普通钢筋屈服点B、预应力筋屈服点C、荷载下降点D。各关键点试验结果与计算结果对比如表5所示,试验照片如图6所示。由表5可以看出,下降段起始点与试验破坏点位置几乎重合,故可利用计算曲线荷载下降起始点位置对模型梁的破坏进行判别。以上说明该有限元分析模型能较好地模拟预应力UHPC梁的弯曲受力全过程。

4.1 高跨比

高跨比直接影响结构的的承载能力和刚度。对于预应力UHPC梁,可以通过配置足够的预应力筋以及合理的构造措施,保证结构在高跨比很小的情况下具有足够的承载力,因此,其高跨比较预应力普通混凝土梁要小,但是过小的高跨比会使结构刚度降低,影响结构的变形和使用性能。

对全世界范围内已建的41座预应力UHPC公路桥和人行桥进行调查[4-7],其高跨比分布情况如图17所示。UHPC公路桥高跨比一般介于1/28~1/16之间,跨径小于40 m时,截面多采用I形、π形和T形梁等开口截面,跨径大于40 m时,截面多采用箱形截面。人行桥高跨比范围较广,高跨比大于1/30时,多采用开口式槽形截面,高跨比小于1/30时,多采用箱形截面。

  

图17 已建UHPC桥梁跨高比分布Fig.17 Distribution of Span-depth Ratios of Existing UHPC Bridges

关于高跨比的合理选择需要更深入的研究,根据对已建UHPC桥梁的调查结果,本文建议预应力UHPC公路桥高跨比应介于1/25~1/18之间。

4.2 相对界限受压区高度

对于预应力混凝土构件来说,相对界限受压区高度ξb不仅取决于钢筋和混凝土的力学性能,还与预应力的大小有关。参考文献[19],以应力表示相对界限受压区高度,即

 

(6)

式中:β为等效矩形受压区高度系数,假定UHPC受压区应力分布为三角形,则β=0.66;fpkEp分别为预应力钢绞线的抗拉强度和弹性模量;σp0=σpe+αEpσpc,pσpe为预应力筋的有效预应力,σpc,p为预应力筋重心处混凝土的预压应力,αEp为预应力筋和UHPC的弹性模量比。

根据参数分析结果,在配筋率一定的情况下,应通过提高张拉应力使结构获得更好的延性,因此取σpe=1 300 MPa用于计算。对于本文模型梁,σpc,p=37 MPa,αEp=4.577,代入式(6),可得相对界限受压区高度ξb=0.307。对于高强混凝土C80,其相对界限受压区高度为0.35,可以看出,预应力UHPC构件的界限受压区高度较高强混凝土C80要小。

4.3 配筋率限值

(1)UHPC受压应力-应变关系

对于预应力筋拉断同时UHPC压碎的状态,用预应力筋的极限拉应变εpu替代式(6)中的预应力筋屈服应变,则最小相对高度ξmin

 

(7)

由式(7)计算得ξmin=0.075。

Poor people went to London to make money.And London had theatres(剧场).Shakespeare became an actor(男演员).Soon(不久)he began(开始)writing plays.

受冷暖空气共同影响,2017年6月4日02:00至6月5日20:00阿拉善右旗大部地区出现一次大范围降水过程。本次降水过程东、北部4个站点于4、5日分别为小雨量级,降水总量3.2~5.4 mm;西南部6个站点于4、5日均达到中雨量级,降水总量为24.3~45.4 mm。这次大范围连续性降水过程缓解了当地前期旱情,对大田作物和牧草的生长非常有利[1]。

αfcd[bwx+(b-bw)hf]=fpAp+kftAt

(8)

式中:fcd为UHPC抗压强度;Ap为受拉区预应力筋截面面积;At为受拉区UHPC截面面积;α为等效矩形受压区强度系数,取为0.75;k为等效矩形受拉区强度系数,参考文献[23],取为0.25;bw为腹板厚度;bhf分别为翼缘板厚度和宽度。

最小配筋率下,中性轴位于翼缘内,则

αfcdbx=fpAp+kftAt

(9)

将界限受压区高度系数代入式(8),计算得Ap=2 066 mm2,则界限配筋率ρb=5.5%。

ξmin代入式(9),计算得最小配筋率ρmin=2.7%。

在这段语料中,从宾利先生对本内特太太提议的回答可以看出,宾利先生的话语中存在着明显的语用模糊现象。宾利先生想要达西先生和伊丽莎白两个人单独出门。但是他询问的却是伊丽莎白的妹妹 (Kitty)是否觉得路程太远了。这种语用模糊的现象,通常使得话语的言外之意的不确定性带有一定的动机。一方面为达西先生和伊丽莎白的独处创造了条件,另一方面又从礼貌原则出发保存了伊丽莎白妹妹在对话中的面子。

4.4 合理设计

根据对已有UHPC桥梁的调查结果,建议公路UHPC桥梁高跨比介于1/25~1/18之间。

根据参数分析,为使预应力UHPC梁在获得更高承载力同时保持一定的延性,应适当增加预应力筋配筋率,同时提高预应力筋张拉应力。建议预应力UHPC梁的张拉控制应力σcon可按预应力普通混凝土构件取σcon=0.75fpk

在确定预应力筋张拉应力的情况下,为保证其发生合理的破坏模式,其预应力筋配筋率上、下限值可按第4.3节计算,根据本文试验梁参数,建议其配筋率ρ应满足

2.7%≤ρ≤5.5%

(10)

在配筋率不变的情况下,提高UHPC的抗压强度和抗拉强度均能有效提高结构的延性,因此,使用性能更优的材料或通过提高施工管理水平,保证构件材料的性能,进而提高并保证结构表现良好的受力性能。

5 结语

(1)基于混凝土损伤塑性(CDP)的有限元模型能较好模拟预应力UHPC梁的弯曲受力性能。

本文提出了一种基于改进的OCS调制方式,利用UFBG-AOTF光学生成多倍频可调谐毫米波的方法.在调制指数m=2.5π的条件下,最高倍频因子可达22.该方案通过控制UFBG-AOTF的声波频率实现FMF的线性调谐,仅使用一个DD-MZM,灵活、简单且成本较低,同时也降低了对振荡器及调制器的频率要求.此外,提高DD-MZM的调制系数能够实现更高倍频因子毫米波信号的产生.同时,对倍频因子为22时系统下行链路传输性能的分析表明,在只将基带数据信号调制到其中一个边带上的OCS改进方案中,信号可以进行长距离且性能更稳定的传输,有效避免了色散所导致的码元时移效应.

(2)增加配筋率能有效提高结构的极限承载力,但是结构延性会降低;提高预应力筋张拉应力是提高结构延性的有效方法,同时能有效提高结构的抗裂性能;提高UHPC的抗压强度和抗拉强度能有效提高结构的延性。

(3)建议预应力UHPC公路桥高跨比介于1/25~1/18。为保证预应力UHPC构件表现出更好的受力性能,可根据本文提出的计算公式对其配筋率范围进行确定。对于本文试验梁,其配筋率应满足2.7%≤ρ≤5.5%。

参考文献:

References:

[1]GRAYBEAL B A.Material Property Characterization of Ultra-high Performance Concrete[R].McLean:Federal Highway Administration,2006.

[2]GRAYBEAL B A.Flexural Behavior of an Ultra High-performance Concrete I-girder[J].Journal of Bridge Engineering,2008,13(6):602-610.

[3]VOO Y L,FOSTER S J,VOO C C.Ultrahigh-performance Concrete Segmental Bridge Technology:Toward Sustainable Bridge Construction[J].Journal of Bridge Engineering,2014,7(4):1-12.

[4]RUSSELL H G,GRAYBEAL B A.Ultra-high Performance Concrete:A State-of-the-art Report for the Bridge Community[R].Washington DC:Federal Highway Administration,2013.

[5]VOO Y V,FOSTER S J,FAIZ M,et al.The Current State of Art of Ultra-high Performance Concrete Bridge Construction in Malaysia[R].Selangor:IEM,2014.

[6]VOO Y L,TADROS M K.Taking Ultra-high-performance Concrete to New Heights the Malaysian Experience[J].Magazine of Concrete Research,2016,10(3):36-39.

[7]UEDA T.The Report of the Super High Quality Cementitious Material[R].Sapporo:Hokkaido Civil Engineering Technical Committee,2014.

[8]YOO D Y,YOON Y S.Structural Performance of Ultra-high-performance Concrete Beams with Different Steel Fibers[J].Engineering Structures,2015,102:409-423.

[9]杨 剑.CFRP预应力筋超高性能混凝土梁受力性能研究[D].长沙:湖南大学,2007.

YANG Jian.Flexural Behavior of Ultra-high Performance Concrete Beams Prestressed with CFRP Tendons[D].Changsha:Hunan University,2007.

[10]徐海宾,邓宗才.预应力超高性能钢纤维混凝土梁受弯性能试验研究[J].建筑结构学报,2014,35(12):58-64.

XU Hai-bin,DENG Zong-cai.Experimental Research on Flexural Behavior of Prestressed Ultra-high Performance Steel Fiber Concrete Beams[J].Journal of Building Structures,2014,35(12):58-64.

[11]聂建国,王宇航.ABAQUS中混凝土本构模型用于模拟结构静力行为的比较研究[J].工程力学,2013,30(4):59-67,82.

NIE Jian-guo,WANG Yu-hang.Comparison Study of Constitutive Model of Concrete in ABAQUS for Static Analysis of Structures[J].Engineering Mechanics,2013,30(4):59-67,82.

[12]CHEN L,GRAYBEAL B A.Modeling Structural Performance of Second Generation Ultra-high Performance Concrete Pi-girders[J].Journal of Bridge Engineering,2012,17(4):634-643.

[13]单 波.活性粉末混凝土基本力学性能的试验与研究[D].长沙:湖南大学,2002.

SHAN Bo.Research and Test on the Basic Mechanical Behavior of Reactive Powder Concrete[D].Changsha:Hunan University,2002.

[14]张 哲,邵旭东,李文光,等.超高性能混凝土轴拉性能试验[J].中国公路学报,2015,28(8):50-58.

ZHANG Zhe,SHAO Xu-dong,LI Wen-guang,et al.Axial Tensile Behavior Test of Ultra High Performance Concrete[J].China Journal of Highway and Transport,2015,28(8):50-58.

[15]AFGC/SETRA 2013,Ultra High Performance Fibre Reinforced Concretes[S].

[16]张 哲,邵旭东,朱 平,等.基于超高性能混凝土弯曲拉伸特性的二次倒推分析法[J].土木工程学报,2016,49(2):77-86.

ZHANG Zhe,SHAO Xu-dong,ZHU Ping,et al.Twice Inverse Analysis Method Based on Four-point Bending Test Results for UHPC Tensile Behavior Characterization[J].China Civil Engineering Journal,2016,49(2):77-86.

[17]李昊煜.RPC材料的塑性损伤本构模型参数识别及有限元验证[D].北京:北京交通大学,2009.

LI Hao-yu.Parametric Identification for Reactive Powder Concrete Damage Plasticity Constitutive Model and FEM Verification[D].Beijing:Beijing Jiaotong University,2009.

[18]GRAYBEAL B A.Compressive Behavior of Ultra-high-performance Fiber-reinforced Concrete[J].ACI Materials Journal,2007,104(2):146-152.

[19]张树仁,黄 侨.结构设计原理[M].2版.北京:人民交通出版社,2010.

ZHANG Shu-ren,HUANG Qiao.Principle of Structure Design[M].2nd ed.Beijing:China Communications Press,2010.

[20]JEONG S M,NAAMAN A E.Ductility of Concrete Beams Prestressed with FRP Tendons[C]//ASCE.Restructuring:America and Beyond.Reston:ASCE,1995:1466-1469.

[21]YANG I H,JOH C,KIM B S.Structural Behavior of Ultra High Performance Concrete Beams Subjected to Bending[J].Engineering Structures,2010,32:3478-3487.

[22]ALI A.Behavior of Prestressed Ultra-high Performance Concrete I-beams Subjected to Shear and Flexure[D].Ottawa:University of Ottawa,2013.

[23]郑文忠,李 莉,卢姗姗.钢筋活性粉末混凝土简支梁正截面受力性能试验研究[J].建筑结构学报,2011,32(6):125-134.

ZHENG Wen-zhong,LI Li,LU Shan-shan.Experimental Research on Mechanical Performance of Normal Section of Reinforced Reactive Powder Concrete Beam[J].Journal of Building Structures,2011,32(6):125-134.

信息化管理是市政工程造价控制与管理的重要实现途径,而且我国政府也比较重视信息化,也相继推出了一系列的优惠政策来推动信息化管理的实施和信息化工程的建设。但在我国现阶段的实施过程中,往往会出现工程造价不能得到真正意义的普及,而其中则存在两方面的原因:①信息化工程造价居高不下;②缺乏完善、系统的工程信息化的配套政策;有很多市政施工单位的经营理念、施工方法技术、管理模式都比较传统,也比较落后,这也导致其管理机制比较僵化,很难适应当下社会;很多施工单位都没有进行信息化管理,也没有相应的技术水平,缺乏信息化管理系统等,这些都是信息化管理问题出现的原因。

基于GLOBALFOUNDRIES 0.18 μm BCDliteTM工艺的微型CMOS五电极垂直型霍尔器件的研究

 
李立峰,范昕,石雄伟,王连华
《建筑科学与工程学报》2018年第02期文献

服务严谨可靠 7×14小时在线支持 支持宝特邀商家 不满意退款

本站非杂志社官网,上千家国家级期刊、省级期刊、北大核心、南大核心、专业的职称论文发表网站。
职称论文发表、杂志论文发表、期刊征稿、期刊投稿,论文发表指导正规机构。是您首选最可靠,最快速的期刊论文发表网站。
免责声明:本网站部分资源、信息来源于网络,完全免费共享,仅供学习和研究使用,版权和著作权归原作者所有
如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息