UHPC鍵齒+螺栓連接接縫梁抗彎性能試驗(yàn)研究

張陽(yáng) 施建群 邵旭東

摘? ?要：為了研究預(yù)制UHPC鍵齒+螺栓連接接縫梁的抗彎性能，進(jìn)行了6根UHPC鍵齒+螺栓連接接縫梁（簡(jiǎn)稱(chēng)接縫梁）和2根UHPC整體梁的彎曲試驗(yàn)，探討梁底配筋、接縫設(shè)置鋼墊板及涂抹環(huán)氧樹(shù)脂膠等因素對(duì)UHPC接縫梁的破壞形式、抗彎承載力、跨中撓度、連接鋼板上下緣應(yīng)變和接縫相對(duì)縱向位移的影響;采用有限元軟件ANSYS分析了長(zhǎng)期壓應(yīng)力作用下UHPC徐變對(duì)螺栓預(yù)緊力的影響.試驗(yàn)及分析結(jié)果表明：UHPC接縫梁在梁底配筋不同的情況下存在接縫梁剛度突變區(qū)梁體受彎破壞和鍵齒楔形破壞引起的接縫破壞2種破壞模式，接縫表面涂抹環(huán)氧樹(shù)脂膠對(duì)接縫梁的抗彎性能影響小，接縫兩側(cè)設(shè)置鋼墊板可提高接縫的抗彎承載力，減小接縫梁的跨中撓度和接縫的上、下緣相對(duì)縱向位移，且對(duì)連接鋼板的受彎變形也有一定的改善作用.長(zhǎng)期壓應(yīng)力作用引起的UHPC徐變會(huì)導(dǎo)致螺栓預(yù)緊力下降，下降幅度可達(dá)24.7%.

關(guān)鍵詞：超高性能混凝土;鍵齒;螺栓連接;鋼墊板;環(huán)氧樹(shù)脂;徐變

中圖分類(lèi)號(hào)：U443.32 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Abstract： To investigate the flexural performance of precast UHPC joint beams with tooth block and bolted connection，flexural test was performed on six UHPC joint beams with tooth block and bolted connection（joint beams for short） and two UHPC beams without joints. The effects of bottom-longitudinal reinforcement， steel subplate， and epoxy glue setting on joint on the failure mode， flexural strength， mid-span deflection， top-bottom-side strain of connecting steel plate and joint top-bottom-side longitudinal relative displacement of these joint beams were discussed. The effect of UHPC creep under long-time compressive stress on the pre-tightening force of bolt was analyzed by finite element software ANSYS. The results show two failure modes of UHPC joint beams with different reinforcement ratio of bottom-longitudinal reinforcement， one of which is flexural rupture of UHPC section in the region where flexural rigidity is changed， and the other is joint failure caused by wedge-shaped failure of tooth block. The effect of joint-painted epoxy glue on the flexural behavior of joint beams is negligible， and steel subplate setting on the side of joint can not only increase the flexural strength of joint and flexural performance of connecting plate， but also reduce the mid-span deflection of joint beams and joint top-bottom-side longitudinal relative displacement. The UHPC creep under long-time compressive stress can reduce the pre-tightening force of bolt by 24.7%.

Key words： Ultra-High Performance Concrete（UHPC）;tooth block;bolted connection;steel subplate;epoxy glue;creep

超高性能混凝土（UHPC，Ultra-High Performance Concrete），又被稱(chēng)為活性粉末混凝土（RPC，Reactive Powder Concrete），是一種按最大密實(shí)度理論級(jí)配而成的水泥基復(fù)合材料[1]，其不僅具有超高抗壓強(qiáng)度、超高抗拉強(qiáng)度、超強(qiáng)韌性等優(yōu)異的力學(xué)性能，還具備材料密實(shí)、腐蝕介質(zhì)滲透率低的超高耐久性，是過(guò)去三十年中最具創(chuàng)新性的水泥基工程材料[2-4].經(jīng)高溫養(yǎng)護(hù)后，UHPC的優(yōu)越性能才能充分發(fā)揮，且高溫養(yǎng)護(hù)后其徐變將大幅降低，后期收縮幾乎為零[5-6].將UHPC用于建造橋梁，由于在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)現(xiàn)澆UHPC橋梁構(gòu)件進(jìn)行高溫養(yǎng)護(hù)不易實(shí)施、養(yǎng)護(hù)成本較高，因此UHPC更適用于預(yù)制拼裝的橋梁結(jié)構(gòu).

現(xiàn)有的預(yù)制UHPC橋梁節(jié)段間多采用干接縫或現(xiàn)澆濕接縫連接，如馬來(lái)西亞森美蘭州的Kampung Linsum Bridge，其預(yù)制UHPC箱梁節(jié)段采用干接縫連接，然后通過(guò)張拉體內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)拼裝成橋[7];韓國(guó)仙人游人行拱橋，其主拱圈采用UHPC預(yù)制節(jié)段拱拼接，預(yù)制節(jié)段間即是采用現(xiàn)澆UHPC 濕接縫連接[8];國(guó)內(nèi)也有學(xué)者提出UHPC節(jié)段梁的干接縫連接形式并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，利用優(yōu)化結(jié)果制作UHPC 雙懸臂牛腿接縫模型進(jìn)行試驗(yàn)[9]，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)主跨400 m的UHPC連續(xù)箱梁橋進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，并對(duì)400 mUHPC連續(xù)箱梁中體外預(yù)應(yīng)力錨固構(gòu)造形式進(jìn)行了較為詳細(xì)的有限元分析與優(yōu)化[10].

預(yù)制UHPC梁段的現(xiàn)澆濕接縫雖然連接性和整體性較好，但由于施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行高溫養(yǎng)護(hù)不易實(shí)施，現(xiàn)澆濕接縫UHPC一般多采用自然養(yǎng)護(hù)，因此存在自然養(yǎng)護(hù)周期較長(zhǎng)、預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆接縫UHPC因不同養(yǎng)護(hù)條件引起的材性和體積穩(wěn)定性不匹配等問(wèn)題.預(yù)制UHPC構(gòu)件的快速、安全拼接是UHPC結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力的關(guān)鍵.為了探求增強(qiáng)預(yù)制UHPC構(gòu)件干接縫連接性能的方法，借鑒鋼結(jié)構(gòu)的螺栓連接形式，提出鍵齒+螺栓連接的預(yù)制UHPC節(jié)段梁干接縫連接方法，采用鍵齒形式接縫的UHPC節(jié)段梁通過(guò)預(yù)埋的螺栓進(jìn)行拼接，使兩個(gè)預(yù)制UHPC節(jié)段成為整體共同受力.

1? ?鍵齒+螺栓連接接縫設(shè)計(jì)

UHPC節(jié)段梁的鍵齒+螺栓連接接縫構(gòu)造如圖1所示.

UHPC梁段端部采用單鍵齒形式接縫，在接縫側(cè)面區(qū)域設(shè)置鋼墊板與連接鋼板，形成類(lèi)似鋼結(jié)構(gòu)中螺栓連接的雙鋼板結(jié)構(gòu)形式，高強(qiáng)雙頭螺桿穿過(guò)鋼墊板中對(duì)應(yīng)的螺孔，并與鋼墊板焊接成整體，以期起到固定螺桿和加強(qiáng)接縫的作用，焊接位置為鋼墊板與UHPC表面接觸一側(cè)的螺孔周?chē)?高強(qiáng)螺栓、鋼墊板與UHPC共同澆筑形成整體.待梁段高溫?zé)狃B(yǎng)后在接縫表面涂抹環(huán)氧樹(shù)脂膠，對(duì)準(zhǔn)節(jié)段位置進(jìn)行節(jié)段拼裝，然后套上連接鋼板，用扭矩扳手?jǐn)Q緊螺母形成栓接節(jié)段梁.接縫鍵齒尺寸參數(shù)根據(jù)文獻(xiàn)[9]接縫優(yōu)化結(jié)果確定：鍵齒傾角θ=45°，齒梁高度比H1/H=2/5，深高比a/H2=1/4.螺栓距d1和d2、螺栓線(xiàn)距g、端距a、邊距c、螺栓孔直徑d和螺栓排列均參照規(guī)范GB 50017—2003[11]規(guī)定要求取值.

預(yù)制UHPC節(jié)段梁的鍵齒+螺栓連接接縫的優(yōu)點(diǎn)在于：第一，現(xiàn)場(chǎng)拼接方便快捷、無(wú)現(xiàn)澆作業(yè)、也無(wú)需對(duì)接縫進(jìn)行養(yǎng)護(hù);第二，外置的連接鋼板提高了接縫的抗彎剛度、延性和抗彎承載力.

2? ?接縫抗彎試驗(yàn)與結(jié)果分析

2.1? ?材性試驗(yàn)

試驗(yàn)所用超高性能混凝土（UHPC）由水泥、硅灰、石英砂、石英粉、高效減水劑、鋼纖維等組成，其中鋼纖維體積分?jǐn)?shù)為2.5%，包含2%的8 mm長(zhǎng)、0.12 mm直徑的平直型鋼纖維和0.5%的13 mm長(zhǎng)、0.2 mm直徑的端鉤型鋼纖維.

制作了3種尺寸的UHPC試塊用于UHPC的材性試驗(yàn)，其中尺寸為100 mm×100 mm×100 mm的立方體試塊用于UHPC的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，尺寸為100 mm×100 mm×300 mm的長(zhǎng)方體試塊用于UHPC的抗壓彈性模量試驗(yàn)，尺寸為100 mm×100 mm×400 mm的長(zhǎng)方體試塊用于UHPC的抗折試驗(yàn).澆筑時(shí)先將RPC干混料倒入臥軸強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)中，干拌約2 min;待干拌完成后，將水按與RPC質(zhì)量比為8∶100的比例稱(chēng)量好，然后將稱(chēng)好的水分2次分別加入攪拌機(jī)中，攪拌20 min;最后將RPC拌合物裝入試驗(yàn)梁模板中，并敲擊模板側(cè)面促進(jìn)RPC拌和物與鋼筋骨架密實(shí)接觸.UHPC試塊和試驗(yàn)梁同時(shí)澆筑，且兩者的養(yǎng)護(hù)條件相同：試件澆筑后自然養(yǎng)護(hù)48 h拆模，然后在90 ～100 ℃的蒸汽中養(yǎng)護(hù)48 h，最后常溫放置15 d后進(jìn)行試驗(yàn).UHPC材性試驗(yàn)如圖2所示.

高強(qiáng)螺栓連接中，鋼板的摩擦系數(shù)和扭矩扳手施加的預(yù)緊力是影響螺栓連接力學(xué)性能的重要因素，而扭矩扳手實(shí)際施加的預(yù)緊力又由螺栓的扭矩系數(shù)決定，故有必要進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)以明確接縫栓接的摩擦系數(shù)和扭矩系數(shù).根據(jù)JGJ 82—2011[12]相關(guān)規(guī)定分別對(duì)相同處理工藝的8組高強(qiáng)螺栓和3組螺栓鋼板連接進(jìn)行扭矩系數(shù)試驗(yàn)和抗滑移試驗(yàn)，如圖3所示.

UHPC、螺栓連接及試驗(yàn)用鋼筋材性試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)匯總于表1.

2.2? 鍵齒+螺栓連接接縫梁抗彎試驗(yàn)

共制作了6根UHPC接縫梁和2根UHPC整體梁用于本次的抗彎試驗(yàn)研究，試驗(yàn)梁分為A、B、C 3組，A、B組為鍵齒+螺栓連接接縫梁，C組為整體梁.根據(jù)主要試驗(yàn)參數(shù)給試件編號(hào)，G代表鋼墊板，L代表連接鋼板，H代表環(huán)氧樹(shù)脂，J代表接縫梁，Z代表整體梁，其后的數(shù)字代表試件梁底配置的受拉鋼筋數(shù)量，如表2所示.

UHPC試驗(yàn)梁長(zhǎng)1 800 mm、寬80 mm、高300 mm，接縫螺栓為10.9級(jí)M16雙頭螺栓，螺栓設(shè)計(jì)預(yù)緊力為100 kN[11]，實(shí)測(cè)預(yù)緊力均值為101.7 kN，連接鋼板和鋼墊板的螺栓孔直徑為17.5 mm.A組接縫梁構(gòu)造如圖4（a）所示，接縫梁左右梁段各布置2列螺栓.B組接縫梁僅梁內(nèi)鋼筋布置與A組不同，構(gòu)造如圖4（b）所示，梁底3根受拉主筋之間無(wú)間距.Z-1截面配筋與A組截面1-1相同，Z-3截面配筋與B組截面1-1相同，且C組鋼筋在跨中連續(xù)不中斷，構(gòu)造如圖4（c）所示.

接縫梁測(cè)點(diǎn)布置圖如圖5所示，接縫處連接鋼板應(yīng)變測(cè)點(diǎn)位于與接縫位置對(duì)應(yīng)的鋼板外表面，跨中撓度測(cè)點(diǎn)位于接縫底部中點(diǎn)偏左1.5 cm處，梁體支座處頂部各設(shè)一個(gè)位移測(cè)點(diǎn)，接縫上、下緣中點(diǎn)均設(shè)一個(gè)位移測(cè)點(diǎn)用來(lái)測(cè)量接縫上、下緣的相對(duì)縱向位移.整體梁跨中、支點(diǎn)位移測(cè)點(diǎn)與接縫梁測(cè)點(diǎn)位置對(duì)應(yīng).試驗(yàn)梁采用兩點(diǎn)加載，加載示意圖如圖6所示.

2.3? ?試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.3.1? ?試件破壞形態(tài)及荷載特征值

C組整體梁破壞形式為UHPC梁體受彎破壞，受拉區(qū)裂縫向上發(fā)展延伸，受壓區(qū)頂部UHPC局部壓碎，破壞圖示如圖7所示.

A組接縫梁破壞形式為UHPC梁體受彎破壞，主要開(kāi)裂及破壞部位位于連接鋼板端部剛度突變區(qū).破壞表現(xiàn)為突變區(qū)裂縫充分向上發(fā)展延伸，且頂部UHPC局部壓碎，這是因?yàn)锳組接縫梁受拉鋼筋配置較少，梁體彎曲極限荷載比有鋼板加強(qiáng)的接縫破壞荷載小，因此破壞發(fā)生在剛度突變區(qū)的UHPC梁體處，破壞圖示如圖8所示.

B組接縫梁首條裂縫出現(xiàn)在剛度突變區(qū)，于接縫處破壞，破壞表現(xiàn)為UHPC鍵齒受剪產(chǎn)生楔形裂縫，這是因?yàn)锽組接縫梁受拉鋼筋配置較多，UHPC梁體的彎曲極限荷載大于鋼板滑移后UHPC鍵齒承受螺栓傳遞的剪力而發(fā)生楔形破壞時(shí)的荷載，導(dǎo)致破壞發(fā)生于梁端接縫處，其破壞圖示如圖9所示.

實(shí)測(cè)試驗(yàn)梁荷載特征值如表3所示，λcr及λu表示A、B組接縫梁對(duì)應(yīng)于Z-1、Z-3的開(kāi)裂荷載和極限荷載差值百分比絕對(duì)值.

由表3可知，A、B組接縫梁開(kāi)裂荷載與對(duì)應(yīng)的C組試驗(yàn)梁相比相差較小，λcr最大分別為4.9%和5.5%，這是因?yàn)锳、B組接縫梁首條裂縫均出現(xiàn)在剛度突變區(qū)無(wú)鋼板加強(qiáng)的梁體處.A、B組接縫梁極限荷載均比對(duì)應(yīng)的C組無(wú)接縫梁小，λu最大分別為5.2%和26.6%，所不同的是A組破壞發(fā)生在UHPC梁體，接縫未破壞，而B(niǎo)組則是由UHPC鍵齒受剪引起的接縫破壞.

對(duì)比可知LJ-3極限荷載遠(yuǎn)小于B組其余接縫梁極限荷載，其原因是LJ-3接縫無(wú)鋼墊板加強(qiáng).同理，由GLJ-1、GLJ-3與LJ-1、LJ-3相應(yīng)荷載特征值對(duì)比知，鋼墊板對(duì)UHPC梁體開(kāi)裂、極限荷載影響小，但對(duì)接縫極限荷載影響大，GLJ-3相對(duì)LJ-3接縫極限荷載提高約25.4%.由以上對(duì)比分析知，接縫的抗彎承載力可通過(guò)添加鋼墊板來(lái)提高.

B組接縫梁的開(kāi)裂及破壞荷載均比A組接縫梁的大，主要是因?yàn)锽組接縫梁梁底受拉鋼筋配置較A組接縫梁多，提高了UHPC梁體的抗彎能力，使梁體的極限承載力超過(guò)接縫（由Z-3與B組承載力對(duì)比可知），并導(dǎo)致了接縫部位的破壞.

梁GLJ-1、GLJ-3與GLHJ-1、GLHJ-3的荷載特征值對(duì)比可知，接縫表面涂抹環(huán)氧樹(shù)脂膠對(duì)接縫梁開(kāi)裂荷載基本無(wú)影響，對(duì)接縫梁極限荷載提升較小，最大僅為5.8%，說(shuō)明接縫表面涂抹環(huán)氧樹(shù)脂膠對(duì)接縫梁抗彎性能影響不大.

2.3.2? ?荷載-跨中撓度曲線(xiàn)

試件荷載-跨中撓度曲線(xiàn)如圖10所示.

試驗(yàn)梁開(kāi)裂、極限荷載所對(duì)應(yīng)的跨中撓度如表4所示，其中ζcr表示A、B組接縫梁開(kāi)裂荷載對(duì)應(yīng)的跨中撓度相對(duì)于Z-1、Z-3開(kāi)裂荷載對(duì)應(yīng)的跨中撓度的差值百分比絕對(duì)值.

加載前期A組接縫梁抗彎剛度大于Z-1的抗彎剛度，因此在開(kāi)裂荷載相近的情況下A組梁的開(kāi)裂撓度比Z-1的開(kāi)裂撓度小;加載中期，同荷載水平下Z-1撓度比A組的小，這是因?yàn)锳組梁裂縫發(fā)展集中于剛度突變區(qū)，相同荷載作用下裂縫更寬，梁的撓度增幅更大，而Z-1裂縫則是在純彎段范圍內(nèi)發(fā)展，撓度變化較緩;加載后期A組梁撓度與Z-1梁撓度相差較小，主要是因?yàn)锳組、Z-1梁極限狀態(tài)時(shí)裂縫均已充分發(fā)展，梁的抗彎剛度相近.

由表4可知，Z-3的開(kāi)裂撓度比B組梁的大，ζcr最大為18.8%;加載中后期，荷載增大使B組接縫鍵齒開(kāi)裂且裂縫逐漸發(fā)展，使得B組接縫梁的抗彎剛度下降，撓度呈非線(xiàn)性增加.由于LJ-3接縫無(wú)鋼墊板增強(qiáng)，鍵齒開(kāi)裂較早，導(dǎo)致其抗彎剛度在相同荷載水平下偏小、撓度偏大，說(shuō)明鋼墊板可以通過(guò)提高接縫梁的抗彎剛度來(lái)減小接縫梁的跨中撓度.

A組接縫梁剛度、撓度、承載力均比B組小，說(shuō)明適當(dāng)增加接縫梁的配筋可以提高結(jié)構(gòu)的剛度、變形性能以及承載力.

2.3.3? ?荷載-連接鋼板上、下緣應(yīng)變曲線(xiàn)荷載-連接鋼板應(yīng)變曲線(xiàn)如圖11所示（應(yīng)變符號(hào)：拉正壓負(fù)）.

Q345鋼板屈服強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為310 MPa，彈性模量為206×103 MPa[11]，則其屈服應(yīng)變最小值約為1 500 με，可知連接鋼板在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中均處于彈性階段.

由連接鋼板上、下緣應(yīng)變曲線(xiàn)對(duì)比知，試驗(yàn)參數(shù)中，鋼墊板對(duì)連接鋼板上、下緣應(yīng)變影響最大，鋼墊板接縫梁GLJ-1、GLJ-3連接鋼板上、下緣極限應(yīng)變比LJ-1、LJ-3接縫梁的小，相同荷載作用下，GLJ-1、GLJ-3接縫梁連接鋼板上緣應(yīng)變相比于LJ-1、LJ-3連接鋼板上緣應(yīng)變最多可減少約52.8%和41.6%，下緣應(yīng)變最多可減少約45.4%和42.7%，說(shuō)明鋼墊板在加載過(guò)程中也起到了分擔(dān)荷載的作用，減小了連接鋼板的彎曲變形.

2.3.4? ?荷載-接縫上、下緣相對(duì)縱向位移曲線(xiàn)

荷載-接縫上、下緣相對(duì)縱向位移曲線(xiàn)如圖12所示（位移符號(hào)：相近為正，相離為負(fù)），嚴(yán)格意義上講，此處的相對(duì)縱向位移不僅包含了接縫兩側(cè)UHPC梁體的相對(duì)整體位移，也包含了接縫兩側(cè)UHPC梁體受拉或受壓產(chǎn)生的壓縮變形和拉伸變形.

荷載較小時(shí)，相對(duì)縱向位移曲線(xiàn)是一條斜率接近零的曲線(xiàn);荷載的增大使梁底接縫張開(kāi)，相對(duì)縱向位移增大，且由于接縫頂部UHPC相互擠壓阻礙上緣縱向相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故上緣相對(duì)縱向位移小于下緣.

接縫梁表現(xiàn)為梁體受彎破壞時(shí)，由圖12可知，環(huán)氧樹(shù)脂和鋼墊板對(duì)接縫相對(duì)縱向位移的影響較小;接縫梁表現(xiàn)為接縫破壞時(shí)，鋼墊板對(duì)接縫相對(duì)縱向位移影響較為明顯，有鋼墊板接縫（GLJ-3）的上、下緣相對(duì)縱向位移均比無(wú)鋼墊板接縫（LJ-3）的小.相同荷載作用下，GLJ-3接縫的上、下緣相對(duì)縱向位移相比于LJ-3最多可減少約70.1%和70.4%.

3? ?UHPC徐變影響分析

本試驗(yàn)UHPC接縫主要靠螺栓連接，UHPC在壓應(yīng)力長(zhǎng)期作用下的徐變變形會(huì)使螺栓預(yù)緊力減小，不利于UHPC接縫梁的抗彎性能，因此本節(jié)采用有限元軟件ANSYS對(duì)持續(xù)十年壓應(yīng)力作用下UHPC徐變對(duì)單個(gè)高強(qiáng)螺栓預(yù)緊力的影響進(jìn)行分析.

參考文獻(xiàn)[13]的方法，利用ANSYS的蠕變Creep準(zhǔn)則[14]，并采用應(yīng)變強(qiáng)化的顯式蠕變模型模擬混凝土的徐變，其方程為

式中：ε為t時(shí)刻的混凝土應(yīng)變;σ為t時(shí)刻混凝土應(yīng)力;T為t時(shí)刻的環(huán)境溫度;C1～C4為顯式蠕變常數(shù).基于線(xiàn)性徐變且忽略溫度影響，由徐變系數(shù)定義，有

在每個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)內(nèi)，徐變速率? ? ?被假定為常數(shù)，則在ANSYS分析中可通過(guò)改變常數(shù)C1來(lái)實(shí)現(xiàn)混凝土徐變的模擬，其中普通混凝土的徐變系數(shù)可由規(guī)范JTG D62-2004[15]得到，而對(duì)于UHPC的徐變系數(shù)，根據(jù)文獻(xiàn)[16]中的試驗(yàn)對(duì)比驗(yàn)證結(jié)果，取為同條件下C50混凝土徐變系數(shù)的15%.

單個(gè)螺栓的UHPC徐變模型如圖13所示，高強(qiáng)螺栓及UHPC的材料屬性與試驗(yàn)梁有限元模型所采用的一致，分析中通過(guò)改變UHPC厚度和UHPC所受壓應(yīng)力兩個(gè)參數(shù)來(lái)研究UHPC徐變產(chǎn)生的影響.

不同厚度（50～200 mm）UHPC徐變作用下壓應(yīng)力作用時(shí)間-高強(qiáng)螺栓預(yù)緊力曲線(xiàn)如圖14所示（壓應(yīng)力為10 MPa）;50 mm厚UHPC產(chǎn)生的徐變作用下壓應(yīng)力作用時(shí)間-高強(qiáng)螺栓預(yù)緊力曲線(xiàn)如圖15所示（壓應(yīng)力為5～30 MPa）.

由圖14知，同一壓應(yīng)力作用下（10 MPa），不同UHPC厚度中的螺栓預(yù)緊力隨著壓應(yīng)力作用時(shí)間增大呈減小趨勢(shì)，且UHPC越厚螺栓預(yù)緊力減小幅度越大，200 mm厚的UHPC十年徐變所引起的螺栓預(yù)緊力降幅最大，為14.4%.由圖15可知，50 mm厚UHPC中的螺栓預(yù)緊力在不同壓應(yīng)力作用下，隨著作用時(shí)間增加均呈現(xiàn)減小趨勢(shì)，且壓應(yīng)力越大，減小幅度越大，所受壓應(yīng)力為30 MPa的UHPC十年徐變引起的螺栓預(yù)緊力降幅最大，為24.7%.可知，在UHPC十年徐變對(duì)螺栓預(yù)緊力的影響中，壓應(yīng)力大小和UHPC厚度均會(huì)導(dǎo)致螺栓預(yù)緊力的減少，且壓應(yīng)力大小對(duì)螺栓預(yù)緊力產(chǎn)生的影響比UHPC厚度產(chǎn)生的影響要大，在實(shí)際設(shè)計(jì)中建議將螺栓預(yù)緊力乘以0.75的折減系數(shù)以考慮UHPC徐變的不利影響.

4? ?結(jié)? ?論

通過(guò)試驗(yàn)，對(duì)UHPC鍵齒+螺栓連接接縫梁的抗彎性能進(jìn)行了研究，并采用ANSYS分析了UHPC徐變對(duì)螺栓預(yù)緊力的影響，得到以下幾點(diǎn)主要結(jié)論：

1）UHPC接縫梁存在有兩種受彎破壞模式，一種表現(xiàn)為剛度突變區(qū)UHPC梁體受彎破壞，另一種則是由UHPC鍵齒受剪產(chǎn)生楔形破壞引起的接縫破壞，且隨著梁底受拉鋼筋配筋率的提高，接縫梁的破壞模式將由第一種向第二種轉(zhuǎn)化.

2）接縫涂抹環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)UHPC接縫梁的抗彎

性能無(wú)顯著影響.接縫兩側(cè)設(shè)置鋼墊板對(duì)接縫的抗彎承載力有明顯的提高作用，且鋼墊板能減小接縫梁的跨中撓度和接縫的縱向相對(duì)位移，降低連接鋼板的受彎變形，在實(shí)際設(shè)計(jì)中可考慮在接縫兩側(cè)設(shè)置鋼墊板以提高抗彎性能.

3）壓應(yīng)力作用引起的UHPC徐變會(huì)導(dǎo)致螺栓預(yù)緊力下降，且壓應(yīng)力大小比UHPC厚度更能引起螺栓預(yù)緊力的下降.在實(shí)際設(shè)計(jì)中建議螺栓預(yù)緊力乘以0.75的折減系數(shù)以考慮UHPC徐變的不利影響.

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