装配式UHPC桥面板免支模UHPC湿接缝构造及抗弯承载力计算方法技术

本发明专利技术涉及一种装配式UHPC桥面板免支模UHPC湿接缝构造及抗弯承载力计算方法，相邻两个预制UHPC桥面板间通过预留的湿接缝连接，湿接缝内浇筑超高性能混凝土；湿接缝内搭接钢筋在纵桥向的湿接缝内交错布置，在横桥向上长度重叠；预制UHPC桥面板一端通过设置局部加高区域对湿接缝进行加强处理；预制UHPC桥面板上部设置了槽口，下部设置了键齿；UHPC湿接缝底部通过两边的预制UHPC桥面板板相接并放置止水条形成封口；预制UHPC桥面板与UHPC湿接缝的接触界面进行凿毛处理。本发明专利技术的构件易于工厂化生产，现场快速装配化施工，湿接缝质量高，对施工现场交通及周围环境影响小。工现场交通及周围环境影响小。工现场交通及周围环境影响小。

【技术实现步骤摘要】
装配式UHPC桥面板免支模UHPC湿接缝构造及抗弯承载力计算方法


[0001]本专利技术属于桥梁工程
，具体涉及一种装配式UHPC桥面板免支模UHPC湿接缝构造及抗弯承载力计算方法。

技术介绍

[0002]超高性能混凝土(Ultrahigh Performance Concrete，UHPC)具有超高的力学性能及耐久性能，将其应用于桥梁工程建设能够提高桥梁的承载能力，保证桥梁在长时间环境作用下的使用寿命。
[0003]装配式钢
‑
UHPC组合梁桥中，预制UHPC桥面板间可通过现浇UHPC湿接缝进行连接。由于湿接缝处存在先后浇筑混凝土形成的界面，且UHPC湿接缝界面处的钢纤维不连续，在荷载及环境因素作用下，界面作为薄弱部位易发生开裂，开裂位置一旦发展形成贯通裂缝，会极大地降低结构整体力学性能及耐久性能，造成一定的安全隐患。
[0004]为了满足接缝内钢筋锚固及搭接的要求，湿接缝需保证一定的宽度，因此现场浇筑的湿作业量较大。
[0005]因此，提出一种适用于预制UHPC板间连接的湿接缝构造形式及承载力计算方法，实现桥梁的快速装配化建设，避免湿接缝成为薄弱位置而降低整体结构的安全性和使用性，已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种装配式UHPC桥面板免支模UHPC湿接缝构造及抗弯承载力计算方法，能够有效提高装配式桥梁的建造速度，简化施工程序，提高桥梁整体的承载能力，并快速准确的计算该类型湿接缝的极限抗弯承载力。
[0007]本专利技术解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
[0008]一种装配式UHPC桥面板免支模UHPC湿接缝构造，其特征在于：包括两块预制UHPC桥面板，每块所述预制UHPC桥面板沿顺桥向布置，且在横桥向上平行布置，相邻两个预制UHPC桥面板间形成顺桥向的UHPC湿接缝，预制UHPC桥面板内一端伸出搭接钢筋，并在预制UHPC桥面板内布置构造钢筋；所述UHPC湿接缝内浇筑超高性能混凝土，将所述搭接钢筋包裹在UHPC湿接缝内，相邻两块预制UHPC桥面板通过所述UHPC湿接缝和所述搭接钢筋连接为一体；所述UHPC湿接缝通过相邻所述预制UHPC桥面板底部形成封口，并放置止水条。
[0009]而且，所述预制UHPC桥面板的一端设置局部加高块，所述局部加高块的高度h
a
应不小于所述预制UHPC桥面板厚度h
s
的1/2，所述预制UHPC桥面板与所述局部加高块间应形成倒角形式的过渡区，所述预制UHPC桥面板的局部加高块配置构造钢筋。
[0010]而且，所述预制UHPC桥面板端部的顶部区域设置槽口，所述槽口的高度应不小于50mm，且不大于所述预制UHPC桥面板厚度h
s
的1/2；在所述预制UHPC桥面板端部除槽口区域外设置键齿。
[0011]而且，所述预制UHPC桥面板内布设两层钢筋，且在所述预制UHPC桥面板端部伸出搭接钢筋，所述搭接钢筋沿横桥向布置，相邻两块所述预制UHPC桥面板中的搭接钢筋在沿纵桥向的所述UHPC湿接缝中交错布置，互不相接触，相邻所述预制UHPC桥面板的所述搭接钢筋在横桥向上具有长度重叠，相互搭接。
[0012]而且，所述预制UHPC桥面板与UHPC湿接缝的接触面做凿毛处理。
[0013]一种装配式UHPC桥面板免支模UHPC湿接缝构造的抗弯承载力计算方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
[0014]S1、选取不利截面：
[0015]装配式UHPC桥面板免支模UHPC湿接缝构造的不利截面包括：所述预制UHPC桥面板1截面高度变化处的截面I
‑
I，所述预制UHPC桥面板1与所述UHPC湿接缝2的接触截面II
‑
II；
[0016]S2、计算受拉钢筋截面面积
[0017]所述截面I
‑
I的受拉钢筋包括所述搭接钢筋在所述预制UHPC桥面板1内的部分和所述构造钢筋5，所述截面I
‑
I受拉钢筋截面面积的表达式为：
[0018]A
s
＝A
s1
+A
s2 cosθ
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0019]其中：A
s
为受拉钢筋截面面积；
[0020]A
s1
为所述预制UHPC板1内搭接钢筋4横截面面积；
[0021]A
s2
为所述构造钢筋5横截面面积；
[0022]θ为构造钢筋与搭接钢筋的夹角；
[0023]所述截面II
‑
II的受拉钢筋为所述搭接钢筋4，所述截面II
‑
II的受拉钢筋截面面积表达式为：
[0024]A
s
＝A
s1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0025]S3、确定受压区高度
[0026]所述截面I
‑
I的截面高度为所述预制UHPC桥面板1的厚度h
s
，所述截面I
‑
I极限状态下受压区高度的表达式为：
[0027][0028]其中：x
c
为截面受压区高度；
[0029]β为一无量纲系数，根据超高性能混凝土强度等级确定；
[0030]b为所述截面I
‑
I的截面宽度；
[0031]f
y
为受拉钢筋的屈服应力；
[0032]f
c
为超高性能混凝土的极限压应力；
[0033]f
t
为超高性能混凝土的极限拉应力；
[0034]所述截面II
‑
II的截面高度包括所述局部加高块101高度h
a
和所述预制UHPC桥面板1厚度h
s
，所述截面II
‑
II极限状态下受压区高度的表达式为：
[0035][0036]S4、计算抗弯承载力
[0037]所述截面I
‑
I的极限抗弯承载力的表达式为：
[0038][0039]其中：F
te
为所述截面I
‑
I的拉应力合力；
[0040]F
c
为所述截面I
‑
I的压应力合力；
[0041]h0为截面有效高度；
[0042]a
s
为受拉钢筋截面重心至受拉区边缘的距离；
[0043]所述截面II
‑
II的极限抗弯承载力的表达式为：
[0044][0045]其中：F
te
为所述截面II
‑
II的拉应力合力；
[0046]F
c
为所述截面II
‑
II的压应力合力；
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装配式UHPC桥面板免支模UHPC湿接缝构造，其特征在于：包括两块预制UHPC桥面板(1)，每块所述预制UHPC桥面板(1)沿顺桥向布置，且在横桥向上平行布置，相邻两个预制UHPC桥面板(1)间形成顺桥向的UHPC湿接缝(2)，预制UHPC桥面板(1)内一端伸出搭接钢筋(4)，并在预制UHPC桥面板(1)内布置构造钢筋(5)；所述UHPC湿接缝(2)内浇筑超高性能混凝土，将所述搭接钢筋(4)包裹在UHPC湿接缝(2)内，相邻两块预制UHPC桥面板(1)通过所述UHPC湿接缝(2)和所述搭接钢筋(4)连接为一体；所述UHPC湿接缝(2)通过相邻所述预制UHPC桥面板(1)底部形成封口，并放置止水条(3)。2.根据权利要求1所述的装配式UHPC桥面板免支模UHPC湿接缝构造，其特征在于：所述预制UHPC桥面板(1)的一端设置局部加高块(101)，所述局部加高块(101)的高度h
a
应不小于所述预制UHPC桥面板(1)厚度h
s
的1/2，所述预制UHPC桥面板(1)与所述局部加高块(101)间应形成倒角形式的过渡区，所述预制UHPC桥面板(1)的局部加高块(101)配置构造钢筋(5)。3.根据权利要求1所述的装配式UHPC桥面板免支模UHPC湿接缝构造，其特征在于：所述预制UHPC桥面板(1)端部的顶部区域设置槽口(102)，所述槽口(102)的高度应不小于50mm，且不大于所述预制UHPC桥面板(1)厚度h
s
的1/2；在所述预制UHPC桥面板(1)端部除槽口(102)区域外设置键齿(103)。4.根据权利要求1所述的装配式UHPC桥面板免支模UHPC湿接缝构造，其特征在于：所述预制UHPC桥面板(1)内布设两层钢筋，且在所述预制UHPC桥面板(1)端部伸出搭接钢筋(4)，所述搭接钢筋沿横桥向布置，相邻两块所述预制UHPC桥面板(1)中的搭接钢筋(4)在沿纵桥向的所述UHPC湿接缝(2)中交错布置，互不相接触，相邻所述预制UHPC桥面板(1)的所述搭接钢筋(4)在横桥向上具有长度重叠，相互搭接。5.根据权利要求1所述的装配式UHPC桥面板免支模UHPC湿接缝构造，其特征在于：所述预制UHPC桥面板(1)与UHPC湿接缝(2)的接触面(104)做凿毛处理。6.一种根据权利要求1～5任意一项所述装配式UHPC桥面板免支模UHPC湿接缝构造的抗弯承载力计算方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：S1、选取不利截面：装配式UHPC桥面板免支模UHPC湿接缝构造的不利截面包括：所述预制UHPC桥面板(1)截面高度变化处的截面I
‑
I，所述预制UHPC桥面板(1)与所述UHPC湿接缝(2)的接触截面II
‑
II；S2、计算受拉钢筋截面面积所述截面I
‑
I的受拉钢筋包括所述搭接钢筋在所述预制UHPC桥面板(...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱劲松，丁婧楠，高嫦娥，孙雅丹，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：