超高性能混凝土(UHPC)在国内外桥梁工程的应用情况

，ｔｎ、ｔｓ、ｔｔ分别为与各方向上的应力对应的临界应力。当各方向应力比的平方和等于１时，损伤开始。图３不搭接Ｕ形钢筋接缝图４接缝详细构造（单位：ｍｍ）图２Ｔｒａｃｔｉｏｎ－ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ本构模型２．２有限元模型的建立采用ＡＢＡＱＵＳ建立与上述文献试件完全相同损伤演化规律主要可基于等

效相对位移及损伤的有限元模型。该模型主要由普通混凝土、ＵＨＰＣ、过程所耗量进行定义，由于目前只有Ｈｕｓｓｅｉｎ钢筋组成，前二者采用实体单元Ｃ３Ｄ８Ｒ，钢筋则采等［１０］基于试验确定了不同粗糙程度的ＵＨＰＣ与普用线性桁架单元Ｔ３Ｄ２。在进行网格划分时，将ＵＨ通混凝土间的等效相对位移，所以本文取等

效相ＰＣ湿接缝与其周边预制桥面板进行细分，网格尺寸对位移定义损伤演化规律，Ｈｕｓｓｅｉｎ等由试验确定的为２５ｍｍ，其余部分网格尺寸为５０ｍｍ。有限元模不同粗糙度类型的ＵＨＰＣ与普通混凝土界面特性参型如图５所示，铰支座与加载端均使用刚度很大的数如表１所示。钢垫块进行模拟，加载时通过加载垫块将荷载传递表

１界面特性参数表至桥面板，加载模式为弯曲静力加载。钢垫块与桥属性光滑中度粗糙粗糙面板间使用绑定约束（Ｔｉｅ），钢筋内置（Ｅｍｂｅｄｄｅｄ）－３Ｋｎ／（Ｎ·ｍｍ）１３５８１３５８１３５８于桥面板中。文献［７］中试件接缝经特别处理，表－３Ｋｓ、Ｋｔ／（Ｎ·ｍｍ）２０３５８２０３５８２０３５８面较为粗糙

，因此在数值模拟时内聚力模型参数使ｔ０、ｔ０、ｔ０／ＭＰａ３．０２５．０１５．６３ｎｓｔ用表１中粗糙界面属性，接触摩擦模型中摩擦系数δｆ／ｍｍ０．０１８０．０１７０．２４１ｎ取０．４。２试验文献择及数值模型的建立２．１试验文献的择文献［７］对使用ＵＨＰＣ湿接缝的桥面板进行了图５ＵＨＰＣ接缝

桥面板有限元模型静力加载试验，本文取其中ＪＦ－２试件作为使用普通混凝土与ＵＨＰＣ材料本构使用混凝土塑性不同约束与接触关系的数值模型的参考对象。ＪＦ－损伤模型，该模型可对材料的拉裂与压碎等力学现２试件使用不搭接Ｕ形钢形钢筋ＵＨＰＣ湿接缝对预象进行模拟［１１］。普通混凝土拉压本构采用混凝土制桥面板进行

连接，钢筋布置形式如图３所示。试结构设计规范［１２］计算模型。钢筋不考虑塑性硬化件整体尺寸为３．００ｍ×０．５０ｍ×０．２５ｍ，预制桥面效应，采用理想弹塑性模型［１３］，屈服强度为４４０板混凝土强度为Ｃ５０，板内钢筋均使用直径１６ｍｍＭＰａ。ＵＨＰＣ的拉压本构关系采用文献［１４－１５］提的ＨＲＢ３３

５钢筋，Ｕ形钢筋纵向间距０．０９ｍ，横向分出的公式：布钢筋间距为０．１５ｍ，钢筋保护层厚度取２０ｍｍ，εσ，０＜ε≤εｃａ预制桥面板湿接缝宽度为３０ｃｍ，试件接缝细部构＝ε（４）ｆｃａｃｔ{造如图４所示。１，εｃａ＜ε≤εｐｃ２期何永波，等：预制桥面板ＵＨＰＣ湿接缝的界面受力

性研究１２９ｎξ－ξ２本过程与荷载－位移曲线趋势致。当试件荷载达，０＜ξ＜１σ１＋（ｎ－２）ξ＝（５）到限前，受拉侧钢筋应变值均达到屈服。ｆｃξ，１{２ξ≥２（ξ－１）＋ξ式中：σ为应力；ｆｃｔ为ＵＨＰＣ抗拉强度；ｆｃ为ＵＨＰＣ抗压强度；ε为应变；εｃａ为受拉初裂应变；εｐｃ为受拉限应变；ξ

＝ε／ε０，ε０为受压峰值点对应的应变；ｎ＝Ｅｃ／Ｅｓ，Ｅｃ为初始弹性模量；Ｅｓ为峰值点割线模量。３与试验数据的比较与分析３．１与试验结果破坏形态的对比实际试验试件的破坏模式为弯剪破坏，破坏过程主要为在荷载作用下，跨中纯弯段首先产生多条竖向裂缝后，由于预制桥面板普通混凝土相比ＵＨＰＣ强度较弱，因

此剪跨段出现斜裂缝延伸至板后试件随之破坏，如图６（ａ）所示。而使用内聚力模型有限元模型破坏图基本与试件实际破坏现象致，都为纯弯段出现多条竖向裂缝，而后剪跨段出现斜裂缝后破坏，如图６（ｄ）所示。但内聚力模型够输出ＵＨＰＣ与普通混凝土界面损伤图，如图６（ｅ）所示，图中显示接缝下侧边缘都已完全损伤，