为了解决全无缝桥梁路桥连接板裂缝宽度与板内力过大等问题,将橡胶粉等体积部分替代细砂掺入应变硬化水泥基复合(SHCC)材料可制备低弹性模量的SHCC材料(LEM-SHCC),用于全无缝桥梁路桥连接板;进行了5种不同体积橡胶粉掺量(0、5％、10％、15％和20％)LEM-SHCC基本材性(密度、抗压强度和弹性模量)及拉伸性能试验,分析了橡胶粉掺量对LEM-SHCC的强度和变形性能的影响,并采用拉、压应变比差评价了橡胶粉掺量对SHCC材料的影响,获得了LEM-SHCC的最优配合比;针对橡胶粉掺量为15％的LEM-SHCC路桥连接板,研究了最不利荷载作用下(温降荷载)其吸纳变形能力、拉伸变形性能及开裂后裂缝分布规律,并与同尺寸SHCC路桥连接板的各项性能进行了比对;进行了LEM-SHCC路桥连接板的敏感参数(橡胶粉掺量、板底摩擦因数和板长等主要影响因素)有限元对比分析.研究结果表明:橡胶粉的掺入降低了SHCC的弹性模量,提升了SHCC的延性,当橡胶粉掺量达15％时,SHCC的弹性模量降低了40％,而延性却提升了近50％,且裂缝宽度有效地控制在60μm以内;LEM-SHCC路桥连接板吸纳纵向变形达到10 mm时,LEM-SHCC路桥连接板表面微裂缝多(近180条),裂缝间距小(15～80 mm),且开裂后裂缝宽度控制在60μm以内,此时张拉端板应力为2.1 MPa,锚固端锚固力为150.5 kN,卸载后裂缝闭合,无纤维被拉出或拉断;吸纳同样的纵向变形10 mm时,LEM-SHCC板的内力比同尺寸的SHCC板小;LEM-SHCC板的内力受橡胶粉掺量的影响较大,当其掺量为15％时,LEM-SHCC板性能最优,LEM-SHCC板的内力受板底摩擦因数的影响不大,板长的增加能有效地改善LEM-SHCC板的受力性能,推荐LEM-SHCC路桥连接板的设计长度为8.5 m.

桥梁工程;全无缝桥梁;LEM-SHCC路桥连接板;温降荷载;裂缝宽度;裂缝间距;损伤应力;橡胶粉

占雪芳;王宪;严亨利;赵怡彬;石缘圆

中南林业科技大学 土木工程学院,湖南 长沙 410004

交通运输工程学报

[1]占雪芳;王宪;严亨利;赵怡彬;石缘圆-.全无缝桥梁用掺橡胶粉LEM-SHCC路桥连接板拉伸性能及其应用)[J].交通运输工程学报,2022(05):104-118

全无缝桥,全无缝桥梁

LEM,SHCC,路桥,桥连,连接板,拉伸性能,板裂,裂缝宽度,板内,内力,部分替代,细砂,掺入,应变硬化,水泥基,不同体积,橡胶粉掺量,材性,抗压强度,强度和弹性模量,性能试验,最优配合比,最不利荷载,荷载作用,温降荷载,变形能力,拉伸变形性能,裂缝分布规律,敏感参数,底摩擦,摩擦因数,因数和,延性,而延,纵向变形,微裂缝,裂缝间距,宽度控制,张拉,锚固力,kN,卸载,裂缝闭合,拉出,拉断,受力性能,桥梁工程,损伤应力

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