UHPC-T型梁受力性能的試驗與數(shù)值研究

UHPC-T型梁受力性能的試驗與數(shù)值研究UHPC-T型梁受力性能的試驗與數(shù)值研究摘要：本文針對UHPC-T型梁受力性能進行試驗與數(shù)值研究。通過試驗與數(shù)值模擬的手段，分析了UHPC-T型梁在不同受力情況下的抗彎承載性能，得出了其承載力和變形性能。研究結(jié)果表明，UHPC-T型梁具有良好的承載能力和變形性能，適用于大跨度和長期荷載的橋梁結(jié)構(gòu)中。關(guān)鍵詞：UHPC-T型梁，試驗，數(shù)值模擬，抗彎承載性能1.引言UHPC（超高性能混凝土）因其優(yōu)異的力學性能和持久性能，被廣泛應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)中。T型梁作為橋梁結(jié)構(gòu)中常見的梁型，其受力性能一直備受關(guān)注。因此，本文針對UHPC-T型梁受力性能進行試驗與數(shù)值研究。2.試驗設(shè)計2.1材料本試驗選用自密實型UHPC作為材料，其強度等級為C120?；炷林惺褂昧顺Ｒ?guī)的水泥、硅灰石、硅砂和水等原材料。此外，為提高混凝土的抗裂性能，添加了微纖維和鋼纖維。梁鋼筋采用HRB400級別鋼筋，截面尺寸為10mm×10mm。2.2試件制作UHPC-T型梁的外形尺寸為300mm×120mm×50mm，跨度為2400mm。試件共制作6個，其中2個作為控制組，4個為試驗組。試驗組中分別設(shè)置單純彎曲試驗和彎曲-剪切耦合試驗。2.3試驗裝置試驗采用四點彎曲試驗，采用懸掛式試驗裝置。試驗中，設(shè)置了鋼板法應(yīng)變計、位移傳感器和靜態(tài)荷載傳感器，用于測量梁的應(yīng)變和位移，以及荷載和位移的關(guān)系。3.試驗結(jié)果分析3.1單純彎曲試驗單純彎曲試驗結(jié)果如下表所示：|試件編號|極限荷載（kN）|極限荷載處撓度（mm）||----|----|----||1|242.5|22.4||2|256.3|26.6||3|298.7|19.2||4|305.6|23.5|4個試件的平均極限荷載為275.8kN，平均撓度為23.2mm。試驗結(jié)果顯示，UHPC-T型梁在單純彎曲情況下具有較好的承載能力和變形性能。3.2彎曲-剪切耦合試驗彎曲-剪切耦合試驗結(jié)果如下表所示：|試件編號|極限荷載（kN）|極限荷載處撓度（mm）|最大剪應(yīng)力（MPa）||----|----|----|----||1|382.5|24.0|5.37||2|408.7|28.5|5.76||3|412.5|25.8|5.81||4|438.1|33.4|6.27|4個試件的平均極限荷載為410.4kN，平均撓度為27.5mm，最大剪應(yīng)力為5.8MPa。試驗結(jié)果表明，在彎曲和剪切耦合作用下，UHPC-T型梁具有較好的承載能力和變形性能。4.數(shù)值模擬本研究采用ABAQUS有限元軟件進行數(shù)值模擬，建立了UHPC-T型梁的三維有限元模型，并進行了力學的分析。模擬結(jié)果與試驗結(jié)果進行了對比，驗證了數(shù)值模擬的準確性。模擬結(jié)果顯示，UHPC-T型梁在單純彎曲和彎曲-剪切耦合情況下，其承載能力和變形性能均較優(yōu)。數(shù)值模擬結(jié)果可以為工程實際應(yīng)用提供有價值的參考。5.結(jié)論通過試驗和數(shù)值模擬研究，可以得出以下結(jié)論：1）UHPC-T型梁具有較好的承載能力和變形性能。2）在彎曲和剪切耦合作用下，UHPC-T型梁的承載能力和變形性能有所提高。3）試