超高性能混凝土在肋拱橋中的應(yīng)用.pdf

1、超高性能混凝土是一種新型的復(fù)合材料，也叫活性粉末混凝土(ReactivePowder Concrete，RPC)，對(duì)比普通混凝土來(lái)說(shuō)，它具有超高強(qiáng)度、高韌性、高抗?jié)B性和耐久性好等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際工程中使用超高性能混凝土材料，可達(dá)到減小構(gòu)件截面尺寸，減輕結(jié)構(gòu)自重，節(jié)省材料用量，增長(zhǎng)材料使用壽命的效果。超高性能混凝土最顯著的優(yōu)點(diǎn)是抗壓強(qiáng)度極高，而拱體系結(jié)構(gòu)屬于壓彎構(gòu)件，充分利用了超高性能混凝土抗壓強(qiáng)度高的特點(diǎn)，對(duì)于RPC肋拱橋優(yōu)異的受力性能非常值

2、得研究探討。在國(guó)內(nèi)外對(duì)超高性能混凝土展開的研究和應(yīng)用背景下，本文對(duì)超高性能混凝土在肋拱橋中的應(yīng)用進(jìn)行了嘗試性的探討和研究，證明了超高性能混凝土應(yīng)用到肋拱橋中的可行性和優(yōu)越性。其主要內(nèi)容和相應(yīng)的研究成果如下:
　　(1)用ANSYS軟件對(duì)RPC矩形截面拱肋進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)分析。優(yōu)化設(shè)計(jì)以混凝土材料和拱肋截面尺寸為設(shè)計(jì)變量，在一定的撓度和應(yīng)力范圍內(nèi)，使得拱肋體積取得最小值，得出矩形截面拱肋的最優(yōu)截面尺寸，其高度和寬度約為普通混凝土的0.8

3、0h倍和0.833b;
　　(2)對(duì)RPC肋拱橋和普通混凝土肋拱橋進(jìn)行Midas建模，研究了兩者的靜力性能，對(duì)比RPC肋拱橋和普通混凝土肋拱橋的應(yīng)力、彎矩、軸力、剪力的大小，得出RPC肋拱橋由于截面尺寸的減小，其拱肋應(yīng)力要比普通混凝土的要高出20％～34％，而各荷載工況下RPC肋拱橋的彎矩、軸力、剪力要比普通混凝土肋拱橋的要小，減小大約14％～35％;
　　(3)對(duì)RPC肋拱橋和普通混凝土肋拱橋進(jìn)行動(dòng)力特性分析，對(duì)比研究?jī)烧?/p>

4、的自振頻率和振型，得出截面尺寸減小后RPC肋拱橋前十階自振頻率比普通混凝土肋拱橋的要小，減小1％～15％;
　　(4)通過(guò)比較兩者拱肋豎向位移，研究了它們的剛度，得出RPC肋拱橋拱肋各控制截面的豎向位移要比普通混凝土的要大，前者是后者的1.01～1.12倍，證明RPC肋拱橋的剛度比普通混凝土肋拱橋的要小，并在理論上簡(jiǎn)要分析了RPC肋拱橋的抗裂性，得出其抗裂性得到增強(qiáng);
　　(5)對(duì)RPC肋拱橋和普通混凝土肋拱橋進(jìn)行了穩(wěn)定性分