钢筋UHPC矩形截面受弯构件的钢筋应力简化计算

来源：中国血液净化杂志2021年第8期北京时间：

作者：邱明红, 邵旭东, 胡伟业, 赵旭东, 汪智坤

单位：1. 湖南大学 土木工程学院, 湖南 长沙 410082;2. 湖南大学 风工程与桥梁工程湖南省重点实验室, 湖南 长沙 410082;3. 浙江省交通规划设计研究院有限公司, 浙江 杭州 310013"],"fundList_en":["National Key R & D Program of China (2018YFC0705406); National Natural Science Foundation of China (51778223, 52038003); Major Program of Science and Technology of Hunan Province (2017SK1010); Major Program of Science and Technology of Guangdong Provincial Communications Department (Science and Technology-2017-01-002); Hunan Provincial Innovation Foundation for Postgraduate (CX2017B119)

摘要：为建立钢筋UHPC矩形截面受弯构件的钢筋应力简化计算方法，首先基于UHPC结构计算的基本假定建立了钢筋应力数值计算方法，然后推导并修正了考虑UHPC抗拉贡献的钢筋应力简化公式，最后通过与国内外文献相关试验结果进行对比，对所提出的钢筋应力简化公式的适用性进行了验证。结果表明：①数值计算方法所得钢筋应力预测值与实测值整体吻合良好，证明了该方法的有效性。②由于忽略了UHPC的抗拉贡献，直接采用GB 50010—2010规范和JTG 3362—2018规范推荐钢筋应力公式计算所得UHPC构件的钢筋应力误差较大。③根据UHPC结构计算基本假定推导出UHPC受弯构件开裂截面钢筋应力简化公式，并结合参数分析结果建议简化公式中系数<i>α</i>取值0.85，<i>β</i>取值0.50；钢筋应力在125~400 MPa范围时，简化公式预测效果较好；但当钢筋应力在40~125 MPa范围时，由于过高估计UHPC的抗拉贡献，简化公式预测结果明显偏小，甚至出现负值。④为避免简化公式过高估计UHPC抗拉贡献，改进了UHPC受拉贡献系数<i>β</i>的取值方法，进而得到了钢筋应力修正公式；修正后钢筋应力计算值在裂缝发展阶段内，与实测值、数值分析值均整体吻合良好，且与其他文献的钢筋应力试验值吻合也较好，表明修正公式的适用性也较好，可为UHPC结构设计规范的编制提供参考。

关键词：桥梁工程,钢筋应力,简化计算方法,受弯构件,超高性能混凝土(UHPC)

基金资助：国家重点研发计划项目（2018YFC0705400）；国家自然科学基金项目（51778223，52038003）；湖南省科技重大专项（2017SK1010）；广东省交通运输厅2017年重大科技专项（科技2017-01-002）；湖南省研究生科研创新项目（CX2017B119）