《大跨預應力NSC-UHPC連續混合箱梁橋新體系試驗與理論研究》是依託湖南大學，由張陽擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：大跨預應力NSC-UHPC連續混合箱梁橋新體系試驗與理論研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張陽
- 依託單位：湖南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
大跨PC梁橋普遍存在開裂和下撓兩大難題，至今未有效解決，已成為制約其發展的主要技術瓶頸。申請者針對自重過大、混凝土抗拉強度低和徐變效應明顯三個病害根本成因，基於UHPC超強、耐久、徐變小的優異性能，研發跨中區段採用UHPC薄壁箱梁的大跨預應力NSC（常規混凝土）-UHPC連續混合箱梁橋新體系。前期研究表明，新體系具有自重輕、徐變變形小、材料抗裂性高、耐久性好等優點，能綜合解決上述兩個難題、並擴展橋樑跨徑至350m。項目結合理論、試驗和數值方法完成以下基礎性工作：探明NSC-UHPC混合梁橋合理構型，掌握整體結構及UHPC箱梁的基本力學性能與分析理論，提出混合主梁的防止開裂和下撓設計方法，研究UHPC-NSC、UHPC-UHPC梁段新型連線的靜力與疲勞性能，建立完備的UHPC-NSC混合梁橋設計方法和計算理論。項目成果將為解決大跨PC梁橋發展的重大需求－控制開裂和下撓－奠定原創性的堅實基礎。
結題摘要
大跨PC梁橋普遍存在開裂和下撓兩大難題，至今未有效解決，已成為制約其發展的主要技術瓶頸。申請者針對自重過大、混凝土抗拉強度低和徐變效應明顯三個病害根本成因，基於UHPC超強、耐久、徐變小的優異性能，研發跨中區段採用UHPC薄壁箱梁的大跨預應力NSC（常規混凝土）-UHPC連續混合箱梁橋新體系。申請者從大跨UHPC-PC連續混合箱梁橋分析與最佳化設計、預製UHPC梁段的預應力+螺栓連線組合接縫的抗彎性能、UHPC-RC組合結構界面抗剪性能、UHPC作為NSC之間濕接縫時組合結構的受力性能以及UHPC-RC組合結構的抗彎性能等五個方面進行了課題的研究。研究結果表明項目組充分利用了UHPC的優良性能，實現裝配式橋樑跨中梁段輕型化和抗裂性能、耐久性的大幅提高，並通過降低應力水平來減小混凝土梁段徐變變形，有效解決PC梁橋自重過大、主跨過度下撓和梁體開裂等難題，項目組提出的預製UHPC梁段間預應力+螺栓連線鍵齒接縫的接縫連線形式可以保證結構的安全可靠，驗證了UHPC-RC結構界面具有良好的抗剪粘接性能能夠確保UHPC層與混凝土結構共同承受荷載，證明了預製拼裝普通混凝土構件現澆UHPC接縫的可行性和優越性，且UHPC層可以使原RC結構正常使用狀態得到大幅改善。申請者提出了與研究課題相關的設計方法和計算理論，為該技術套用於實際工程提供了技術指導和試驗結果支撐。本項目以解決大跨PC梁橋主跨過度下撓和梁體開裂為基本目的，系統開展大跨預應力UHPC-NC連續混合箱梁橋新體系的基礎性研究，有望將這種新型梁橋的跨徑拓展至350m。項目研究面向混凝土梁橋大跨、安全、經濟、耐久的重大需求，具有重要的科學意義和實用價值。
