橋梁工程超高性能混凝土應(yīng)用技術(shù)標準 DG-TJ-08-2401-2022

目次

1總則............................................................1

2術(shù)語和符號......................................................2

2.1術(shù)語.......................................................2

2.2符號.......................................................2

3超高性能混凝土材料..............................................8

3.1材料組成...................................................8

3.2材料性能...................................................8

4超高性能混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計基本規(guī)定.................................14

5超高性能混凝土構(gòu)件設(shè)計.........................................17

5.1一般規(guī)定.................................................17

5.2持久狀況承載力極限狀態(tài)計算...............................19

5.3持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算.............................32

5.4持久狀況和短暫狀況構(gòu)件應(yīng)力計算...........................34

5.5構(gòu)造要求.................................................35

6超高性能混凝土-鋼組合橋面板構(gòu)件設(shè)計............................37

6.1一般規(guī)定..................................................37

6.2結(jié)構(gòu)計算..................................................38

6.3構(gòu)造要求..................................................41

7預(yù)制結(jié)構(gòu)中超高性能混凝土連接設(shè)計...............................43

7.1一般規(guī)定..................................................43

7.2上部結(jié)構(gòu)連接..............................................43

7.3下部結(jié)構(gòu)連接..............................................44

8維修加固.......................................................47

8.1一般規(guī)定..................................................47

8.2受彎構(gòu)件加固..............................................48

8.3受壓構(gòu)件加固..............................................52

8.4構(gòu)造要求..................................................60

9施工及質(zhì)量檢驗.................................................62

9.1一般規(guī)定..................................................62

9.2施工準備..................................................62

9.3模板和支架................................................62

1

9.4攪拌......................................................63

9.5運輸......................................................63

9.6澆筑......................................................63

9.7養(yǎng)護......................................................64

9.8高溫期和冬期施工..........................................64

9.9質(zhì)量檢驗..................................................64

附錄A拉伸試驗...................................................67

附錄B超高性能混凝土拌合物中鋼纖維分布均勻性的檢驗方法...........71

本標準用詞說明.....................................................74

引用標準名錄.......................................................75

2

1總則

1.0.1為指導(dǎo)橋梁工程UHPC結(jié)構(gòu)的設(shè)計、施工、質(zhì)量檢驗，做到安全可靠、適

用耐久、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理，制定本標準。

1.0.2本標準適用于橋梁工程UHPC結(jié)構(gòu)的設(shè)計、施工及質(zhì)量檢驗。

1.0.3橋梁工程UHPC結(jié)構(gòu)的設(shè)計、施工及質(zhì)量檢驗，除應(yīng)符合本標準的規(guī)定外，

尚應(yīng)符合國家、行業(yè)和本市現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。

1

2術(shù)語和符號

2.1術(shù)語

2.1.1橋梁工程用超高性能混凝土ultra-highperformanceconcretefor

bridges（簡稱超高性能混凝土或UHPC）

應(yīng)用于橋梁工程中，由水泥、礦物摻合料、骨料、纖維、外加劑和水等原材

料制成的具有高強、高韌、高耐久性的纖維增強水泥基復(fù)合材料。

2.1.2UHPC預(yù)混料UHPCpremix

由水泥、礦物摻合料、骨料按UHPC配合比配制的干混料，可包含粉狀外加

劑、纖維。

2.1.3彈性抗拉強度elastictensilestrength

應(yīng)變硬化型和應(yīng)變軟化型UHPC的單軸拉伸試件由線彈性轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷€性時的

轉(zhuǎn)折點所對應(yīng)的拉伸應(yīng)力。

2.1.4抗拉強度tensilestrength

應(yīng)變硬化型UHPC的單軸拉伸試件應(yīng)力應(yīng)變曲線上的拉應(yīng)力峰值。

2.1.5極限拉應(yīng)變ultimatetensilestrain

應(yīng)變硬化型UHPC的單軸拉伸試件應(yīng)力應(yīng)變曲線上的拉應(yīng)力峰值對應(yīng)的應(yīng)變。

2.1.6應(yīng)變硬化strainhardening

當拉應(yīng)力超過彈性抗拉強度后，拉應(yīng)力隨應(yīng)變增大而不立即下降的現(xiàn)象。

2.1.7應(yīng)變軟化strainsoftening

當拉應(yīng)力超過彈性抗拉強度后，拉應(yīng)力隨應(yīng)變增大而持續(xù)下降的現(xiàn)象。

2.1.8觸變性thixotropy

水泥基材料拌合物在剪力作用下的表觀黏度減小，而當剪力撤除后，黏度又

恢復(fù)的性質(zhì)。

2

2.2符號

2.2.1材料性能相關(guān)符號

??——普通混凝土的彈性模量；

——普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量；

??、??

???——UHPC的彈性模量；

?u——UHPC的剪切變形模量；

UC120——立方體抗壓強度標準值為120MPa的UHPC抗壓強度等級；

UT0——抗拉性能滿足0級要求的UHPC抗拉性能等級；

?cd——普通混凝土的軸心抗壓強度設(shè)計值；

?d——鋼材的抗拉強度設(shè)計值；

——預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉強度標準值、設(shè)計值；

?pk、?pd

?sk、?sd——普通鋼筋抗拉強度標準值、設(shè)計值；

′′——普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋抗壓強度設(shè)計值；

?sd、?pd

?Ucd——UHPC軸心抗壓強度設(shè)計值；

?Uck——UHPC軸心抗壓強度標準值；

′

?Uck——施工階段的立方體UHPC軸心抗壓強度標準值；

?Ucuk——UHPC立方體抗壓強度標準值；

?Ute——UHPC彈性抗拉強度；

?Uted——UHPC彈性抗拉強度設(shè)計值；

?Utek——UHPC彈性抗拉強度標準值；

?Utu——UHPC抗拉強度；

?Utud——UHPC抗拉強度設(shè)計值；

?Utuk——UHPC抗拉強度標準值；

′

?Utk——施工階段的UHPC軸心抗拉強度標準值；

?vd——鋼材的抗剪強度設(shè)計值；

?u——UHPC構(gòu)件或UHPC層的厚度；

?u——UHPC構(gòu)件或UHPC層的裂縫計算長度；

?——齡期；

3

t0——加載齡期；

εUcc——UHPC的徐變應(yīng)變；

?Ucu——非均勻受壓時的UHPC極限壓應(yīng)變；

εUel——UHPC的彈性應(yīng)變；

εUs——UHPC的總收縮值；

——UHPC的最終收縮應(yīng)變值；

?Us∞

——UHPC的極限拉應(yīng)變；

?Utu

?——UHPC的泊松比；

??U,D——UHPC名義疲勞彎拉應(yīng)力允許值；

——UHPC的最終徐變系數(shù)；

?U,∞(?∞,?0)

?ut——UHPC裂縫寬度。

2.2.2作用和作用效應(yīng)有關(guān)符號

?cc——受壓區(qū)RC橋面板的壓應(yīng)力合力；

?Uc——受壓區(qū)UHPC的壓應(yīng)力合力；

?Ut——受拉區(qū)UHPC的拉應(yīng)力合力；

?d——彎矩設(shè)計值；

?d——軸向力組合設(shè)計值；

?——構(gòu)件承載能力設(shè)計值。

?ud——作用效應(yīng)的組合設(shè)計值；

?d——剪力組合設(shè)計值；

——抗剪承載力設(shè)計值；

?Rd

——普通混凝土的抗剪承載力設(shè)計值

?Rd,c

——UHPC基體的抗剪承載力；

?Rd,U

——箍筋提供的抗剪承載力；

?Rd,s

——預(yù)應(yīng)力鋼筋提供的抗剪承載力；

?Rd,P

???——組合梁截面豎向剪力設(shè)計值；

4

——組合梁截面豎向抗剪承載力；

?vu

′——受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點處UHPC法向應(yīng)力等于

??p0、??p0

0時預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力；

——扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)加力在構(gòu)件抗裂驗算邊緣產(chǎn)生的

??pc

UHPC預(yù)壓應(yīng)力；

——縱向普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力；

??s、??p

——在作用頻遇組合下構(gòu)件抗裂驗算邊緣UHPC的法向拉應(yīng)力；

??st

——在作用頻遇組合和預(yù)加力產(chǎn)生的UHPC主拉應(yīng)力；

??tp

??f——疲勞驗算時UHPC截面受拉區(qū)邊緣纖維的最大拉應(yīng)力；

t,max

??Uc——截面達到抗彎承載力極限時，構(gòu)件截面受壓邊緣UHPC的應(yīng)力；

——受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋屈服時，受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點處

?p

UHPC的應(yīng)變；

′、′——截面達到抗彎承載力極限時，構(gòu)件受壓區(qū)縱向普通鋼筋、縱向

?s?p

預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點處UHPC的應(yīng)變；

——截面達到抗彎承載力極限時，構(gòu)件截面受壓邊緣UHPC的應(yīng)變；

?Uc

——受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋屈服時，構(gòu)件截面受拉邊緣UHPC的應(yīng)變。

?Ut

2.2.3幾何參數(shù)有關(guān)符號

??——UHPC構(gòu)件的截面凈面積；

?Ut——UHPC構(gòu)件有效受拉區(qū)面積；

′——構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積；

?p、?p

′

?s、?s——構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向普通鋼筋的截面面積；

?sv——箍筋面積；

Aw——鋼梁腹板的截面面積；

Weff——截面抗彎模量；

?v——箍筋的間距；

?c——截面受壓區(qū)UHPC壓應(yīng)力合力重心距離受壓邊緣的距離；

5

?、?′——構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋合力點至截面近邊的

距離；

——構(gòu)件受拉區(qū)普通鋼筋合力點、預(yù)應(yīng)力筋合力點至受拉區(qū)邊緣的

?s、?p

距離；

′′——構(gòu)件受壓區(qū)普通鋼筋合力點、預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點至受壓區(qū)邊緣

?s、?p

的距離；

?t——UHPC構(gòu)件有效受拉區(qū)合力重心距受拉邊緣的距離；

?——矩形截面寬度，T形或I形截面腹板寬度；

′

?f、?f——T形或I形截面受拉區(qū)、受壓區(qū)的翼緣寬度；

′

?fRC——RC橋面板寬度；

——軸向力對截面重心軸的偏心距；

e0

′

?fRC——RC橋面板高度；

?——截面高度；

′

?f、?f——T形或I形截面受拉區(qū)、受壓區(qū)的翼緣厚度；

?0——截面有效高度，縱向受拉鋼筋合力點至截面受壓邊緣的距離；

?0??——受壓區(qū)邊緣至受拉區(qū)第??層鋼筋截面重心的距離；

′

?0——縱向受壓鋼筋合力點至截面受拉邊緣的距離；

??——加固增設(shè)的UHPC層厚度；

?——截面受壓區(qū)高度；

?c——UHPC構(gòu)件截面受壓區(qū)高度；

?t——UHPC構(gòu)件拉應(yīng)變小于2.0????的受拉區(qū)高度；

?——外力杠桿臂；

?b——相對界限受壓區(qū)高度；

?b——界限受壓區(qū)高度。

2.2.4計算參數(shù)及其他有關(guān)符號

?0——橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)；

——偏心受壓構(gòu)件軸向力偏心距增大系數(shù)；

?θ——撓度長期增長系數(shù)；

6

?hU——纖維分布方向上構(gòu)件厚度的影響系數(shù)；

——荷載偏心率對截面曲率的影響系數(shù)；

?1

——構(gòu)件長細比對截面曲率的影響系數(shù)；

?2

——軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)。

7

3超高性能混凝土材料

3.1材料組成

3.1.1UHPC用水泥宜采用比表面積為330m2/kg～390m2/kg的42.5級及以上硅酸

鹽水泥、普通硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《通

用硅酸鹽水泥》GB175的規(guī)定。

3.1.2UHPC用礦物摻合料應(yīng)滿足下列要求：

1礦物摻合料應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《高強高性能混凝土用礦物外加劑》GB∕T

18736的規(guī)定。

2當采用其他礦物摻合料時，礦物摻合料性能應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準的規(guī)定，

且應(yīng)通過試驗驗證。

3.1.3UHPC用細骨料宜滿足國家現(xiàn)行標準《高性能混凝土用骨料》JG/T568和《活

性粉末混凝土》GB/T31387的規(guī)定，且氯離子含量應(yīng)符合現(xiàn)行上海市工程建設(shè)

規(guī)范《預(yù)拌混凝土生產(chǎn)技術(shù)標準》DG/TJ08-227的規(guī)定。使用粗骨料時，其最大

粒徑不應(yīng)大于10mm，且應(yīng)通過試驗驗證。

3.1.4UHPC用外加劑應(yīng)滿足下列要求：

1減水劑應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《混凝土外加劑》GB8076和《混凝土外加劑

應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB50119的規(guī)定，宜選用減水率不小于30%的高性能減水劑。

2其他外加劑應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準的規(guī)定，且應(yīng)通過試驗驗證。

3.1.5UHPC用鋼纖維宜采用長度為6mm～25mm、直徑為0.10mm～0.25mm、長徑比

為50～120，且抗拉強度不低于2000MPa的微細鋼纖維，鋼纖維體積摻量宜為

1.0%～4.0%。

3.1.6UHPC用拌合用水應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標準《混凝土用水標準》JGJ63的規(guī)定。

3.1.7UHPC的配合比應(yīng)通過試驗驗證，且滿足設(shè)計性能要求時方可使用。

3.2材料性能

3.2.1UHPC抗壓強度等級應(yīng)按邊長為100mm立方體試件的抗壓強度標準值確定，

8

UHPC立方體抗壓強度標準值?Ucuk不應(yīng)小于120MPa，并應(yīng)按表3.2.1采用。

表3.2.1UHPC立方體抗壓強度標準值

強度等級UC120UC140UC160UC180UC200

?Ucuk(MPa)120140160180200

注：采用粗骨料時應(yīng)乘以0.95折減系數(shù)。

3.2.2UHPC軸心抗壓強度標準值?Uck應(yīng)按表3.2.2取值。

表3.2.2UHPC軸心抗壓強度標準值

強度等級UC120UC140UC160UC180UC200

?Uck(MPa)8498112126140

3.2.3UHPC軸心抗壓強度設(shè)計值?Ucd應(yīng)按表3.2.3取值。

表3.2.3UHPC軸心抗壓強設(shè)計值

強度等級UC120UC140UC160UC180UC200

?Ucd(MPa)5868778797

3.2.4UHPC彈性抗拉強度?Ute，抗拉強度?Utu以及極限拉應(yīng)變?Utu應(yīng)按本標準附錄

A進行測定。

3.2.5UHPC抗拉性能等級應(yīng)按表3.2.5進行劃分，彈性抗拉強度標準值?Utek，抗

拉強度標準值?Utuk，以及極限拉應(yīng)變?Utu應(yīng)滿足表3.2.5的要求。

表3.2.5軸拉力學性能

抗拉性能等級UT0UTIUTIIUTIIIUTIV

?Utek（MPa）≥7.0≥7.0≥7.0≥8.0≥10.0

?Utuk（MPa）≥4.9≥7.0≥7.7≥9.6≥12

?Utuk/?Utek-≥1.0≥1.1≥1.2≥1.2

????（%）-≥0.15≥0.15≥0.2≥0.2

注：1UHPC抗拉性能等級劃分時三項指標應(yīng)同時滿足；

2構(gòu)件計算時UHPC彈性抗拉強度標準值、抗拉強度標準值、極限拉應(yīng)變應(yīng)取下限；

3UT0級UHPC拉伸應(yīng)變達到0.15%時對應(yīng)的拉應(yīng)力不應(yīng)低于0.7倍?Utek。

3.2.6UHPC按拉伸力學特性分為應(yīng)變硬化和應(yīng)變軟化兩種類型（圖3.2.6），應(yīng)采

9

用下列規(guī)定進行表達：

1采用雙折線模型，描述UHPC的彈性性能和硬化特征。

2采用應(yīng)力裂縫寬度模型，描述UHPC的軟化行為，裂縫寬度與應(yīng)變應(yīng)符合

下列規(guī)定：

?Ut

?Ut=(3.2.6-1)

?u

2

?=?(3.2.6-2)

U3U

式中：?U——UHPC構(gòu)件或UHPC層的裂縫計算長度（mm）；

?U——UHPC構(gòu)件或UHPC層的厚度（mm）；

?Ut——UHPC構(gòu)件或UHPC層的裂縫張開寬度（mm），?Ut,max可取最長纖維長

度的1/2。

σUtσUt

fUtufUtu

fUte

EU

eUt0wUt

0wUt,max

eUtu

（a）UTI～IV應(yīng)變硬化類型

σUtσUt

fUtefUte

0.7fUte

EU

eUtwUt

00wUt,max

0.15%

（b）UT0應(yīng)變軟化類型

圖3.2.6UHPC應(yīng)變硬化和應(yīng)變軟化特性

3.2.7UHPC的彈性抗拉強度設(shè)計值及抗拉強度設(shè)計值應(yīng)按下列公式進行計算：

10

?hU·?k·?Utek

?Uted=(3.2.7-1)

??

?hU·?k·?Utuk

?Utud=(3.2.7-2)

??

式中：?Uted——UHPC彈性抗拉強度設(shè)計值（MPa）；

?Utek——UHPC彈性抗拉強度標準值（MPa）；

?Utud——UHPC抗拉強度設(shè)計值（MPa）；

?Utuk——UHPC抗拉強度標準值（MPa）；

?k——與構(gòu)件尺寸和制造工藝相關(guān)的系數(shù)。采用UHPC進行整體計算分

析時，?k=1.0；采用UHPC進行局部計算分析時，?k=0.85；

?U——分項系數(shù)。對于不配筋結(jié)構(gòu)，??=1.4；對于配筋UHPC和預(yù)應(yīng)

力UHPC結(jié)構(gòu)，??=1.3；

?hU——纖維分布方向上構(gòu)件厚度的影響系數(shù)，按圖3.2.7取值。

ηhU

1.0

0.8

h(mm)

050100U

圖3.2.7構(gòu)件厚度的系數(shù)

3.2.8UHPC受壓或受拉時的彈性模量宜按表3.2.8采用。當有可靠試驗依據(jù)時，

可按實測數(shù)據(jù)確定，試驗方法應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《活性粉末混凝土》GB/T31387

的規(guī)定。

表3.2.8UHPC彈性模量

強度等級UC120UC140UC160UC180UC200

4

?Uc（×10MPa）4.24.54.85.15.4

3.2.9UHPC的剪切變形模量?U可按表3.2.8中?Uc值的0.4倍采用，UHPC泊松比

可采用0.2。

3.2.10UHPC最終徐變系數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定：

1采用常溫養(yǎng)護時，UHPC最終徐變系數(shù)可取0.8～0.9。

11

2采用蒸汽養(yǎng)護時，UHPC最終徐變系數(shù)可取0.2。

3.2.11采用常溫養(yǎng)護的UHPC徐變應(yīng)變應(yīng)符合下列規(guī)定：

1當UHPC的壓應(yīng)力不大于40%?Ucuk或UHPC拉應(yīng)力不大于?Ute時，由于徐

變產(chǎn)生的應(yīng)變應(yīng)按下列公式計算：

?Ucc(?)=?U(?,?0)·?Uel(3.2.11-1)

(???)?

0(3.2.11-2)

?U(?,?0)=?U,∞(?∞,?0)·?

(???0)+?

式中：?Ucc——UHPC的徐變應(yīng)變；

εUel——UHPC的彈性應(yīng)變；

?0——加載齡期（d）；

?——齡期（d）。

最終徐變系數(shù)?U,∞(?∞,?0)和系數(shù)?、?可按表3.2.11采用。

表3.2.11最終徐變系數(shù)和系數(shù)a、b

?0(天)?U,∞(?∞,?0)??

41.20.63.2

71.00.64.5

280.90.610

2當UHPC的壓應(yīng)力大于40%?Ucuk或UHPC拉應(yīng)力大于?Ute時，應(yīng)考慮荷載水平

對徐變的影響。

3.2.12UHPC的收縮應(yīng)符合下列規(guī)定：

1采用常溫養(yǎng)護時，UHPC總收縮值可根據(jù)齡期按下式計算：

2.48

?()

√??0.86(3.2.12-1)

?Us(?)=?Us∞·?

式中：?Us——UHPC的總收縮值；

?Us∞——UHPC的最終收縮應(yīng)變值，未采取收縮補償措施時，可取0.6‰～

0.8‰；

?——齡期（d）。

2采用蒸汽養(yǎng)護時，UHPC總收縮值可按下式計算：

12

?

Us∞·?(?≤2)

?Us(?)={2(3.2.12-2)

?Us∞(?>2)

式中：?Us∞——UHPC的最終收縮應(yīng)變值，可取0.5‰。

3.2.13當采用外加劑或其他措施來降低UHPC收縮值時，UHPC收縮值應(yīng)根據(jù)實

測值進行確定。

3.2.14應(yīng)變硬化UHPC在拉力作用下容許疲勞強度可按下式計算：

?+?

??=0.6×(UtekUtuk)(3.2.14)

U,D2

式中：?Utek——UHPC彈性抗拉強度標準值，按表3.2.5取值；

?Utuk——UHPC抗拉強度標準值，按表3.2.5取值。

3.2.15UHPC的擴展度、觸變性等工作性能指標應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場施工工藝要求確定，

應(yīng)具有自密實性能，并滿足橋梁結(jié)構(gòu)縱橫坡成型的施工要求。

13

4超高性能混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計基本規(guī)定

4.0.1本標準采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法，應(yīng)按分項系數(shù)的設(shè)

計表達式進行設(shè)計。橋梁工程UHPC結(jié)構(gòu)應(yīng)進行承載能力極限狀態(tài)及正常使用極

限狀態(tài)設(shè)計；兩類極限狀態(tài)設(shè)計要求及結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標準《公路

鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTG3362的規(guī)定。

4.0.2作用效應(yīng)計算宜采用彈性理論，并應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標準《公路鋼筋混凝

土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTG3362的規(guī)定。

4.0.3橋梁工程UHPC結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)計算應(yīng)采用下式：

?0?ud≤?(4.0.3-1)

式中：?0——橋梁的重要性系數(shù)，按結(jié)構(gòu)設(shè)計安全等級，一級、二級、三級

分別取用1.1、1.0、0.9，結(jié)構(gòu)設(shè)計安全等級應(yīng)符合現(xiàn)行現(xiàn)行

行業(yè)標準《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTGD60的規(guī)定；

?ud——作用效應(yīng)的組合設(shè)計值，對于汽車荷載效應(yīng)應(yīng)計入沖擊系數(shù)；

?——構(gòu)件承載能力設(shè)計值。

4.0.4對于橋梁工程UHPC結(jié)構(gòu)進行截面承載力、整體穩(wěn)定計算時，作用（或荷

載）的效應(yīng)組合應(yīng)采用現(xiàn)行行業(yè)標準《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTGD60的基本

組合；當進行傾覆穩(wěn)定性計算和疲勞驗算時，作用的效應(yīng)組合應(yīng)采用標準組合。

4.0.5受彎構(gòu)件截面承載力驗算應(yīng)計入剪力滯效應(yīng)的影響，T梁和箱梁翼緣的

有效分布寬度應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標準《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》

JTG3362的規(guī)定執(zhí)行。

4.0.6橋梁工程UHPC結(jié)構(gòu)計算應(yīng)計入材料收縮、徐變的影響。計算UHPC徐變

時，可假定徐變與UHPC應(yīng)力呈線性關(guān)系。當缺乏符合當?shù)貙嶋H條件的數(shù)據(jù)和計

算方法時，徐變系數(shù)可按本標準第3.2.11條取用；UHPC的收縮應(yīng)變，可按本標

準第3.2.12條取用。

4.0.7橋梁工程UHPC結(jié)構(gòu)設(shè)計時，主體結(jié)構(gòu)宜采用應(yīng)變硬化類材料，附屬設(shè)施、

耐久性提升等維修加固工程中可采用應(yīng)變軟化類材料。結(jié)構(gòu)計算時，配筋UHPC

（UTI級以上）材料的本構(gòu)關(guān)系如圖4.0.7所示。UHPC的抗拉強度設(shè)計值應(yīng)按本

14

標準第3.2.7條計算。

應(yīng)力（MPa）

應(yīng)變（）

圖4.0.7配筋UHPC本構(gòu)關(guān)系圖

4.0.8橋梁工程UHPC結(jié)構(gòu)計算應(yīng)符合下列規(guī)定：

1滿足本標準材料性能和構(gòu)造要求規(guī)定的橋梁工程UHPC結(jié)構(gòu)可按普通鋼

筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)計算作用效應(yīng)。持久設(shè)計狀況、短暫設(shè)計狀況

和偶然設(shè)計狀況應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標準《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTGD60和《公路

鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTG3362計算，地震設(shè)計狀況應(yīng)按

照現(xiàn)行行業(yè)標準《公路橋梁抗震設(shè)計規(guī)范》JTG/T2231-01或《城市橋梁抗震設(shè)

計規(guī)范》CJJ166計算。

2UHPC結(jié)構(gòu)的承載力計算除計入受拉區(qū)鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋外，還應(yīng)計入

UHPC材料的貢獻。受拉區(qū)UHPC材料承載力貢獻值計算時，材料拉應(yīng)力應(yīng)按?Utud

計；當配筋UHPC材料拉應(yīng)變超過2.0?Utu時，不應(yīng)再計入UHPC材料的貢獻。

3UHPC結(jié)構(gòu)的承載力計算可采用本標準計算公式，也可采用計入材料非線

性本構(gòu)的有限元計算方法。

4UHPC結(jié)構(gòu)受力分析時，無配筋UHPC材料的計算重度可取26kN/m3，配筋

UHPC材料計算重度應(yīng)根據(jù)實際配筋率進行換算。

4.0.9橋梁工程UHPC結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計內(nèi)容應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標準《公路工程混凝

土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》JTG/T3310的規(guī)定。

4.0.10橋梁工程UHPC結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的設(shè)計使用年限應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標準《公路工

程技術(shù)標準》JTGB01的規(guī)定。UHPC-鋼組合橋面板結(jié)構(gòu)中的UHPC層為結(jié)構(gòu)層，

設(shè)計使用年限應(yīng)與橋梁主體結(jié)構(gòu)一致。

4.0.11橋梁工程UHPC結(jié)構(gòu)所處環(huán)境類別應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標準《公路鋼筋混凝土及

預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTG3362規(guī)定確定。

15

4.0.12橋梁工程UHPC結(jié)構(gòu)及構(gòu)件耐久性技術(shù)措施應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標準《公路鋼

筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTG3362的規(guī)定，但鋼筋的保護層厚

度應(yīng)滿足本標準第5.5.1、6.3.2、7.1.3和8.4.2條的規(guī)定。

16

5超高性能混凝土構(gòu)件設(shè)計

5.1一般規(guī)定

5.1.1橋梁工程UHPC結(jié)構(gòu)的持久狀況設(shè)計應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)的要求，對構(gòu)

件進行承載能力及穩(wěn)定計算，必要時尚應(yīng)進行結(jié)構(gòu)的傾覆和滑移驗算。在進行承

載能力極限狀態(tài)計算時，作用的效應(yīng)應(yīng)采用組合設(shè)計值，結(jié)構(gòu)材料性能應(yīng)采用強

度設(shè)計值。

5.1.2橋梁工程UHPC結(jié)構(gòu)的持久狀況設(shè)計應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)的要求，采用

作用頻遇組合、作用準永久組合，或作用頻遇組合并考慮作用長期效應(yīng)的影響，

對構(gòu)件的抗裂、裂縫寬度和撓度進行驗算，并使各項計算值不超過本標準規(guī)定的

各相應(yīng)限值。在各種組合中，汽車荷載不計沖擊系數(shù)。在預(yù)應(yīng)力UHPC構(gòu)件中，

預(yù)應(yīng)力應(yīng)作為荷載計入，荷載分項系數(shù)取為1.0。對連續(xù)梁等超靜定結(jié)構(gòu)，尚應(yīng)

計入由預(yù)應(yīng)力、溫度作用等引起的次效應(yīng)。

5.1.3UHPC構(gòu)件正截面承載力應(yīng)計算基于下列基本假定：

1構(gòu)件彎曲后，截面仍應(yīng)保持平面。

2截面受拉區(qū)UHPC拉應(yīng)變在不超過2.0倍極限拉應(yīng)變（2.0?Utu）內(nèi)應(yīng)按

?Utud計入抗拉強度，拉應(yīng)變超過2.0?Utu的部分，不應(yīng)計入抗拉強度對抗彎承載

力的貢獻。

3UHPC受彎構(gòu)件、偏心受力構(gòu)件正截面承載力計算時，受壓區(qū)UHPC的應(yīng)

力圖形為三角形分布，頂緣壓應(yīng)力最大值不應(yīng)超過?Ucd。三角形分布的受壓區(qū)高

度?c可由截面應(yīng)變保持平面的假定的應(yīng)變關(guān)系及內(nèi)力平衡關(guān)系求出，且受壓側(cè)

UHPC最大壓應(yīng)變不超過極限壓應(yīng)變?Ucu=0.0033。

4UHPC與普通鋼筋混凝土組合截面中，不應(yīng)計入受拉區(qū)普通混凝土的抗拉

強度；截面受壓區(qū)普通混凝土壓應(yīng)力簡化為矩形分布，極限狀態(tài)壓應(yīng)力應(yīng)為普通

混凝土的抗壓強度設(shè)計值。

5縱向體內(nèi)鋼筋的應(yīng)力等于鋼筋應(yīng)變與鋼筋彈性模量的乘積，應(yīng)力值應(yīng)符

合現(xiàn)行行業(yè)標準《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTG3362的

規(guī)定。

5.1.4UHPC受彎構(gòu)件、偏心受力構(gòu)件正截面承載力計算時，縱向受拉鋼筋屈服

17

與受壓區(qū)UHPC破壞同時發(fā)生時的相對界限受壓區(qū)高度ξb應(yīng)按下列公式計算：

1普通鋼筋UHPC構(gòu)件

1

?b=?(5.1.4-1)

1+sd

?s?Ucu

2預(yù)應(yīng)力UHPC構(gòu)件

1

?b=

0.002?pd??p0(5.1.4-2)

1++

?Ucu?p?Ucu

式中：?b——相對界限受壓區(qū)高度，取??/?0；

??——界限受壓區(qū)高度；

?0——截面有效高度，縱向受拉鋼筋合力點至截面受壓邊緣的距離；

?s、?p——普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量；

?Ucu——非均勻受壓時的UHPC極限壓應(yīng)變，無進一步試驗數(shù)據(jù)時，可

取0.0033；

??p0——縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點處UHPC法向應(yīng)力等于零時預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)

力，按現(xiàn)行行業(yè)標準《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)

計規(guī)范》JTG3362的規(guī)定取值。

5.1.5UHPC受彎構(gòu)件、偏心受力構(gòu)件縱向鋼筋應(yīng)力按下列規(guī)定確定：

1普通鋼筋

?

??=??(0???1)(5.1.5-1)

s??sUcu?

2預(yù)應(yīng)力鋼筋

?

??=??(0???1)+??(5.1.5-2)

p??pUcu?p0??

3按式（5.1.7-1）、（5.1.7-2）計算的縱向鋼筋應(yīng)力應(yīng)符合本標準第5.1.3

條5款的規(guī)定。

式中：?0??——第??層縱向鋼筋截面重心至截面受壓邊緣的距離；

?——UHPC受壓區(qū)高度；

??s??、??p??——第??層縱向普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力，正值代表拉應(yīng)力，負

值代表壓應(yīng)力；

??p0??——第??層縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心處UHPC法向應(yīng)力等于零時，預(yù)

應(yīng)力鋼筋中的應(yīng)力。

18

5.2持久狀況承載力極限狀態(tài)計算

Ⅰ軸心受力構(gòu)件

5.2.1UHPC軸心受拉構(gòu)件的正截面抗拉承載力計算應(yīng)符合下列規(guī)定：

1僅設(shè)置普通鋼筋的UHPC軸拉構(gòu)件，正截面抗拉承載力應(yīng)按下式計算：

?0?d≤?sd?s+?Utud?U(5.2.1-1)

2同時設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼筋及普通鋼筋的UHPC軸拉構(gòu)件，正截面抗拉承載力應(yīng)

取下列兩式的較大值：

(5.2.1-2)

?0?d≤?sd?s+?pd?p

(5.2.1-3)

?0?d≤?sd?s+min(2.0?Utu?p+??p0,?pd)?p+?Utud?U

式中：?s、?p、?U——普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋的全部截面面積和UHPC構(gòu)件的截

面凈面積。

Ⅱ受彎構(gòu)件

5.2.2矩形截面UHPC受彎構(gòu)件的正截面抗彎承載力計算應(yīng)符合下列規(guī)定：

1矩形截面UHPC受彎構(gòu)件僅配置縱向體內(nèi)普通鋼筋時，正截面抗彎承載力

計算應(yīng)符合下列規(guī)定（圖5.2.2-1），構(gòu)件抗彎承載力按式（5.2.2-1）計算：

′

s

a

c

cc

x

x

x

h

h

t

x

t

x

0.9

s

a

圖5.2.2-1配置縱向普通鋼筋的矩形截面UHPC受彎構(gòu)件正截面承載力計算

?2??

cc′′c′

??≤?sd?(????)+0.9???(0.55?+)+???(??)

0dss3Utudtt3sss3s

(5.2.2-1)

19

上式中UHPC截面受壓區(qū)高度xc應(yīng)按下式計算：

′′

?Uc+?s????=?Ut+?sd?s(5.2.2-2)

其中：

?Uc=0.5??Uc??c(5.2.2-3)

??Uc=?Uc?Uc≤?Ucd(5.2.2-4)

?Ut=0.9?Utud??t(5.2.2-5)

?c

?Uc=2.0?Utu(5.2.2-6)

???c

′

?c??

′s(5.2.2-7)

?s=2.0?Utu

???c

?t=???c(5.2.2-8)

截面受壓區(qū)高度應(yīng)符合下列要求：

?c<?b?0(5.2.2-9)

2矩形截面UHPC受彎構(gòu)件同時配置縱向體內(nèi)普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋時，正

截面抗彎承載力計算應(yīng)符合下列規(guī)定（圖5.2.2-2），構(gòu)件抗彎承載力按式

（5.2.2-10）計算：

′

s

p

a

c

a′

c

c

x

x

x

t

h

x

h

t

x

0.9

s

p

a

a

圖5.2.2-2配置縱向普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋的矩形截面UHPC受彎構(gòu)件正截面承載力計算

′′′

?0?d≤?sd?s(???s??p)+?pd?p(???p??p)+0.9?Utud??t(0.45?t+?c??p)

11

?????(???′)???′?′(?′??′)(5.2.2-10)

2Ucc3cpssssp

上式中UHPC截面受壓區(qū)高度xc應(yīng)按下式計算：

20

′

??p0

′′′′(5.2.2-11)

?Uc+?s????+?p?p(?p?)=?Ut+?pd?p+?sd?s

?p

其中：

?Uc=0.5??Uc??c