超高性能混凝土-钢正交异性板组合桥面受力性能研究
正交异性钢桥面铺装的问题及对策
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超高性能混凝土系列研究之——正交异性钢桥面铺装的问题及对策
2.2、超高性能混凝土材料性能研究
技术特点 超高性能混凝土在桥梁结构中应用的技术特点
抗压强度和抗拉强度高 结构形式多样化、轻型化、薄壁化 缺陷少、耐久性能好 全寿命周期内成本较低 超高韧性 有利于提高结构的抗震和疲劳性能 工作性能好 施工、养护方便
1600
UHPC
C50
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
28d
56d
龄期
5 UHPC C50
4
3
2
1
0
28d
龄期
56d
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收缩（10-6）
超高性能混凝土系列研究之——正交异性钢桥面铺装的问题及对策
2.2、超高性能混凝土材料性能研究
收缩
400
350
参照GB/T 50082-2009中第8
1、正交异性板和铺装层病害及原因分析
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1.1、正交异性钢桥面板和铺装层病害
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超高性能混凝土系列研究之——正交异性钢桥面铺装的问题及对策
1.1、正交异性钢桥面板和铺装层病害
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我国超高性能混凝土(UHPC)的研究与应用进展
我国超高性能混凝土(UHPC)的研究与应用进展邹勇【摘要】超高性能混凝土(UHPC)是一种具有超高强度、高韧性和高耐久性的新型水泥基材料,已成为土木工程领域的研究热点.该文从原材料及制备技术、力学性能和耐久性等方面分析了国内UHPC的研究现状,介绍了我国在UHPC工程应用方面取得的重大进展,最后还对UHPC在我国的发展前景进行了初步展望.【期刊名称】《重庆建筑》【年(卷),期】2019(018)007【总页数】3页(P34-36)【关键词】超高性能混凝土;制备技术;力学性能;耐久性;工程应用【作者】邹勇【作者单位】重庆市武隆区建设工程质量检测有限公司,重庆 408500【正文语种】中文【中图分类】TU5280 引言1993年法国Bouygues公司率先研发出了一种超高强、高韧性、高耐久性的水泥基复合材料，名为活性粉末混凝土（RPC）[1]。
由于RPC是一种专利产品，为避免产权纠纷，法国Larrard DF等随后又提出了超高性能混凝土（UHPC）的概念[2]。
UHPC是以RPC制备原理为基础发展而来的，只是前者所涉及的材料范围更广。
自UHPC问世以来，国外对UHPC的制备技术、材料及结构性能等进行了大量的研究，并开展了规模化应用。
1998年，UHPC经清华大学覃维祖教授首次引入国内，随即成为土木工程领域的研究热点。
2000年以后，除清华大学外，湖南大学、东南大学、福州大学、武汉理工大学、同济大学等高校先后开展了UHPC 材料组成与结构性能的研究，并在工程应用方面取得了诸多成果。
虽然中国对UHPC的研究有些晚，但在结构自身和社会可持续发展对高性能土木工程材料要求的双重压力下，UHPC在中国的受关注度持续升温。
在此背景下，本文将浅述UHPC在中国的研究和应用现状，并对其发展前景加以展望。
1 我国超高性能混凝土的研究现状1.1 原材料及制备技术如同其他水泥基材料研究一样，UHPC研究也是从材料制备开始入手的。
超高性能混凝土在桥面铺装工程中的应用
超高性能混凝土在桥面铺装工程中的应用摘要：超高性能混凝土（UHPC）是一种纤维增强水泥基复合材料，力学性能和耐久性能优异。
随着研究的深入，UHPC在工程中的应用日益增多，在桥面铺装工程中的应用是研究的热点之一。
综述了UHPC的发展和应用，调研了多种工况下UHPC铺装的实例。
结果表明：UHPC在桥面铺装工程中提高了桥面结构的抗疲劳、抗裂性能，减轻了结构自重，降低了碳排放；因其良好的耐磨性、抗渗透与抗腐蚀性能，大大减少了桥面修补次数，提高了经济效益。
因此，UHPC在桥面铺装工程中具有良好的应用前景。
关键词：超高性能混凝土；桥面铺装；力学性能；应用中图分类号：U441 发展历程超高性能混凝土最早面世是丹麦Hans Henrik Bache在1979年申请的一篇相关专利，从此之后丹麦开始了相关研究。
当时将这种新型混凝土材料称之为CRC（Compact Reinforced Composite密实增强复合材料）或Ny Beton（新型混凝土）[1]。
上世纪九十年代，法国成为了超高性能混凝土研究最活跃的国家。
法国多方力量一起参与研究“活性粉末混凝土”（Reactive Powder Concrete，简称RPC）并发表了一系列相关论文和专利促进了UHPC或RPC在全世界范围的推广。
UHPC（超高性能混凝土）名称是由法国学者在1994年提议的，由于能更好表达这中混凝土材料的优越性能，逐步被广泛接受和采用。
超高性能混凝土在桥梁结构中的应用主要用于主梁结构、桥面结构和桥梁接缝。
桥面结构常用于桥面铺装层和桥面板。
UHPC作为桥面铺装材料，具有广泛的应用价值。
瑞士洛桑理工大学Oesterlee[2]提出使用钢筋UHPC层修补加固破损的桥面，UHPC层能够提高桥梁强度、刚度、抗裂、防水和保护普通混凝土，大幅延长结构使用寿命。
2004年，该桥面铺装结构首次应用在瑞士的一个桥梁修补工程中[3]。
国内湖南大学邵旭东团队[4]在2010年首次提出了UHPC铺装层和正交异性钢桥面板组成的钢-UHPC铺装结构。
超高性能混凝土UHPC详解
方便等特点。
1、超高性能混凝土(UHPC)简介
混凝土： 由胶凝材料（水泥、细骨料（砂）、粗骨料（石子）、溶
剂（水）以及必要时掺入的化学外加剂组成，经过胶凝材料 凝结硬化后，形成具有一定强度和耐久性的人造石材。 优点：
相对于其他材料，混凝土生产能耗低、原料来源广、工艺 简便、成本低廉且具有耐久、防火、适应性强、应用方便等 特点。
尽管ＵＨＰＣ 自出现以来，不断被应用于桥梁、建筑、核电、市政、海洋
等工程之中，然而应用发展远低于预期。以应用最多的桥梁为例，自1997
年第一座UHPC桥加拿大魁北克省Sherbrooke的RPC桥建成以来，十几年
间全世界也仅建成３０余座，且以中小跨径与人行桥为主。在中国，ＵＨＰ
Ｃ 实际工程应用也极少，以桥梁为例，仅在铁路上有１座梁桥的应用，目前
欧洲改称为Ultra-High Performance Concrete，简称UHPC
超高的力学性能 超高的耐久性
毫米级骨料 微米级水泥等 亚微米级硅灰
1、超高性能混凝土(UHPC)简介
1993年法国Bouygues公司Richard等人率先研制出的一种超 高 性 能 水 泥 基 复 合 材 料 —— 活 性 粉 末 混 凝 土 （ Reactive Powder Concrete，简称RPC），并注册为专利产品
道了 抗压强度达到 240MPa的低孔隙率 的水泥基材料。
2）20世纪70年代 末，由于减水剂和 高活性掺合料的开 发和应用，强度超 过60 Mpa。
4)对混凝土的耐腐蚀 性、耐久性和抵抗各 种恶劣环境的能力提 出高性能混凝土 (HPC）
6）Bachel采用细料致密法，
发挥硅灰和高效减水剂 的作用，达到减小孔隙 率，制备的150~200Mpa混 凝土得到运用。
钢-UHPC组合桥面的疲劳性能研究
沈阳建筑大学学报(自然科学版)Journal of Shenyang Jianzhu University (Natural Science)2 02 1年1月第37卷第1期Jan. 2021Vol. 37, No. 1文章编号：2095 -1922(2221)01 -0001 -08 doi ：10.11717/j. issn ：2095 -1922.2021.31.01钢-UHPC 组合桥面的疲劳性能研究顾萍，鲁凡，张志强，马家欢(同济大学土木工程学院，上海200092)摘 要目的研究钢-UHPC 组合桥面的疲劳裂纹类型和发展规律，分析疲劳裂纹对组合桥面板结构受力特性的影响，为钢-UHPC 组合桥面的设计提供理论依据。
方法 依据实桥主桥钢桥面的构造参数，设计制作了两个足尺试验构件，进行静载、疲劳试验，并与有限元计算结果进行对比分析。
结果有限元模型计算的各测点应力和位移 与实测值基本吻合；纵肋与横隔板连接焊缝处容易发生疲劳裂纹，所有试件均在此处发现了裂纹;纵肋腹板裂纹较小时，对钢桥面受力性能影响较小；随着纵肋腹板裂纹、UHPC 与钢桥面板脱层扩展，试件刚度显著下降，最大挠度增量达33%。
结论纵向 配筋不同的两个构件其受力特性和疲劳性能差异不大，建议UHPC 层中纵向钢筋可按直径10 mm 密配筋布置。
关键词正交异性组合桥面板;疲劳试验;裂纹;脱层;刚度中图分类号TU927；U443文献标志码AFatigue Performance of Steel-UHPC CompositeBridge DeckGU Ping , LU Fan ，ZHANG Zhiqiang , MA Jiahuan(College of Civil Engineering ,Tongjt University ,Shanghai ,China ,220022)AbstrrcC : To investinatu fatinue cnck patterns ang theis influence on sUuctural behavios of the steel-UHPC cempositu deck undes ceclinn loaninn i V enabU the fatigue desinn specification. Two full-scale bUdgc deck specimens weu desionen and fanricateh with the specific detailing anf dimensions in accerUancc to the putotypc bUdgc deck ol t reti bridgc fos static anf fatinuc tests. CompareC with thc test usp U s , thc FE-baseC cemputatiouai usp U s were found nuc with U u measuren s U css and dispUcement s U thc cencerning 卩0)111：5. Thc Utiguc cracki obseuen were prooc tu occus t the joints between the longiUldinci Ubs anf the ddphucm fos all specimens.It is ccncluUen thct when cock initiates in We Ub web , vero small chnge would occus in the Ub sWesses anf in the deUechou ol bridge deck. But with furthes deveUpment ol Utigue cracks in We Un web , anf delamination between the UHPC layes and We steel deck . the 00x1101 stiffness ol We bridde deck specimen decreaseC 501^0111:0,31x 1 a 33% increment in the deUeckou was obseuen in the tests. The two specimens , Wough were not identical the same in longituUinci steel收稿日期：202。
钢-超高韧性混凝土（STC）组合桥面施工技术研究
钢-超高韧性混凝土（STC）组合桥面施工技术研究摘要：为解决钢桥面铺装层易破损和钢结构易开裂的问题，本文以潮汕环线高速榕江特大桥的钢桥面铺装工程为例展开分析，榕江特大桥是一座主跨长度为400 米的双塔双索面钢箱梁斜拉桥。
本文重点介绍了这项工程中的关键施工技术和施工工艺，阐述了钢-超高韧性混凝土（STC）组合桥面施工技术在各个环节的施工技术及注意事项，在钢桥面铺装工程中具有一定的指导意义。
关键词：超高韧性混凝土钢桥面铺装施工技术1钢-超高韧性混凝土（STC）组合桥面介绍超高韧性混凝土 super toughness concrete (STC)是由水泥、矿物掺合料、细集料、钢纤维和减水剂等材料或由上述材料制成的干混料先加水拌合，再经凝结硬化后形成的一种具有高抗弯强度、高韧性、高耐久性的水泥基复合材料，简称 STC。
其配置机理是基于最大堆积密度理论，其组成材料不同粒径颗粒以最佳比例形成最紧密堆积，同时掺加微细的钢纤维提高其韧性和延性。
通过在钢桥面板上焊接剪力钉及绑扎钢筋网，再在上面浇筑STC，从而使钢桥面板和STC组合成一体，形成了钢-超高韧性混凝土（STC）组合桥面。
钢-超高韧性混凝土（STC）组合桥面具有以下优点：（1）提高了桥面刚度（40倍以上），大幅度减小了面板和纵横肋在轮载下的应力，提高了钢桥面的抗疲劳寿命超3倍；（2）铺装层下层采用水泥基材料，改善了沥青面层工作条件，从而大幅降低了粘结层失效、车辙、推移等破坏风险，钢桥面铺装难题不复存在；（3）STC层使得钢桥面处于良好的耐腐蚀状态。
2工程概况榕江特大桥位于汕头市潮阳区，大桥全长 4.84 公里。
其中，主桥为主跨长度 400 米的双塔双索面钢箱梁斜拉桥，索塔采用钻石型混凝土结构，塔高146.9米。
主桥钢梁全长 800m，桥面铺装标准全宽 30m。
主桥钢桥面采用50mm厚超高韧性混凝土STC+40mm 厚 SMA-13 沥青砼铺装方案，STC 层铺装长度 800m，铺装宽度 30m。
浅谈正交异性钢桥面板的发展
河南建材201812021年第4期[6]WANG J,TSE N C F,CHAN J Y C.Wi-Fi based occu-pancy detection in a complex indoor space under discon-tinuous wireless communication:A robust filtering based on event-triggered updating.Building and Environment,2019,151:228-239.[7]TARZIA S P,DICK R P,DINDA P A,et al.Sonar-basedmeasurement of user presence and attention[C]∥Proceed-ings of International Conference on UbiquitousComputing.Florida,2009:89-92.[8]CHEN Z,ZHU Q,MASOOD M,et al.EnvironmentalSensors based Occupancy Estimation in Buildings via IH-MM-MLR.2017,17(5):13-21.[9]CANDANEDO L M,FELDHEIM V.Accurate occupancydetection of an office room from light,temperature,humidity and CO2measurements using statistical learning models.En-ergy and Buildings,2016,112:28-39.[10]KLEIMINGER W,BECKEL C,SATTKE T,et al.Occu-pancy etection from electricty consumtion data[C]∥Pro-ceedings of the5th ACM Workshop on Embedded Systems for Energy-Efficient Buildings.Italy,ACM,2013:1-8.浅谈正交异性钢桥面板的发展王玉娇1韩阿慧21甘肃省公路航空旅游投资集团有限公司（730030）2西安长安大学工程设计研究院有限公司（710061）摘要:正交异性钢桥面板在国内外大中跨度的现代钢桥中已得到广泛应用。
桥面铺装材料综述
桥面铺装材料综述摘要：桥梁作为交通网的重要组成，其稳定的性能对交通网的运行有重要意义。
桥面铺装的材料对桥梁的使用性能具有重要影响，本文具体阐述了钢桥面铺装材料的不同类型及其发展历程和特点，可为桥面铺装施工选择材料提供参考。
关键词：桥梁；铺装；材料一、引言由于桥面变形相对较大而刚度却较小，而铺装层容易受交通荷载、风载等条件以及温度变化等因素的影响。
所以，对其在强度、抗高低温性能上和疲劳耐久性上均有很高的要求。
本文对各种钢桥面铺装材料的发展进程、优劣点、适用情况进行简述。
二、浇筑式沥青混凝土浇注式沥青混凝土起源于德国，主要优点是空隙率接近零，非常密实，具有优良的防水性能，无需设置防水层；同时低温抗裂性能强，疲劳性能好，与钢板追随性好。
缺点是高温稳定性差，施工需专用设备，施工工艺较复杂，施工温度高。
GA浇注式沥青混凝土是一次搅拌成型，施工效率高，但细集料只分一档（0-2.36），故稳定性较差。
MA浇注式沥青混凝土湖沥青掺量高且经过2次搅拌混合，细集料分多档，稳定性较好，但施工效率低，不适用于铺装面积较大的工程。
为了充分发挥GA与MA的优点，纪方利[1]提出了用GA工艺生产MA混合料的方案-GMA工艺。
以港珠澳大桥钢桥面铺装为研究背景，采用3种沥青含量，分析沥青含量变化对GMA浇注式沥青混凝土的施工和易性、高温稳定性、疲劳性能的影响。
研究表明:流动度随沥青含量的增加而减小;沥青含量对其路用性能影响显著，当沥青含量为10.2%时，其性能达到最佳。
张可强[2]对采用国产材料的复合浇注式(PGA+AC，即压入沥青碎石浇注式沥青混凝土＋密级配沥青混凝土)沥青钢桥面铺装进行了研究。
PGA主要原材料包括：直馏硬质沥青和TLA湖沥青。
对直馏硬质沥青和高弹改性沥青常规性能检测与ＰＧ等级检测，试验结果表明:采用国产材料的PGA+AC钢桥面铺装路用性能与进口材料的钢桥面铺装路用性能之间无明显差异,国产材料(硬质沥青与高弹改性沥青)价格却是进口材料的1/5,有利该钢桥面铺装方案在国内的推广应用。
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超高性能混凝土-钢正交异性板组合桥面受力性能研究
田启贤;高立强;周尚猛
【期刊名称】《桥梁建设》
【年(卷),期】2017(047)003
【摘要】针对柔性铺装正交异性钢桥面板存在的钢板疲劳开裂和铺装层极易损坏的问题,提出超高性能混凝土(UHPC)-钢正交异性板组合桥面体系.以武汉军山长江大桥为背景,通过ANSYS有限元仿真计算分析该组合桥面体系正交异性板相对于柔性铺装正交异性板受力性能的改善情况,并通过单U肋2跨连续梁足尺模型试验对UHPC层的受力性能进行研究.研究结果表明:采用组合桥面后正交异性板各构造细节的应力大幅下降,其中面板应力降幅最大,加劲肋次之,横隔板最小;采用UHPC-钢正交异性板组合桥面体系后正交异性板主要构造细节最不利热点应力幅降至常幅疲劳极限以下,理论上具有无限疲劳寿命;模型试验显示在实桥最不利应力作用下,UHPC层未发现可见裂纹,当名义应力达到18.79 MPa时在模型中支撑板顶部UHPC上发现0.05 mm宽的裂纹.%To cope with the inherent problems of the steel plate fatigue cracks in the flexible pavement orthotropic steel bridge deck and the easy damage to the pavement layer on the deck, a composite bridge deck system with the ultra high performance concrete (UHPC) and orthotropic steel plate was proposed.The Junshan Changjiang River Bridge in Wuhan was selected as an example and in comparison to the flexible pavement orthotropic steel bridge deck, the improvement of the mechanical behavior of the proposed composite bridge deck system was analyzed through the ANSYS finite element simulation calculation and
at the same time, the mechanical behavior of the UHPC layer was studied through the full-scale model tests of the 2-span continuous beam with a single U rib.The results of the study demonstrate that the stresses of the different structural details of the orthotropic steel plate decrease remarkably after the composite bridge deck system is applied.The decrease of the stresses in the top plate is the greatest, in the stiffening ribs is secondary and in the diaphragms is the least.The worst hot spot stress ranges of the principal structural details of the orthotropic steel plate decrease below the constant range fatigue limit and theoretically, the fatigue lives of these details are infinite.The model tests also yield that under the action of the worst stress of the actual bridge, no visible cracks are found in the UHPC layer and when the nominal stress reaches 18.79 MPa, the cracks of the 0.05 mm width are found in the UHPC layer at the top of the middle support plate in the model.
【总页数】6页(P13-18)
【作者】田启贤;高立强;周尚猛
【作者单位】中铁大桥科学研究院有限公司,湖北武汉 430034;桥梁结构健康与安全国家重点实验室,湖北武汉 430034;中铁大桥科学研究院有限公司,湖北武汉430034;桥梁结构健康与安全国家重点实验室,湖北武汉 430034;中铁大桥科学研究院有限公司,湖北武汉 430034;桥梁结构健康与安全国家重点实验室,湖北武汉430034
【正文语种】中文
【中图分类】U441.4;U443.31
【相关文献】
1.广东清远北江四桥工程主桥超高性能混凝土-钢组合桥面板结构设计 [J], 欧键灵;曹志光;宁平华
2.波形钢―混凝土组合桥面板受力性能研究 [J], 郭敏;张静;任伟新
3.超高性能混凝土-钢正交异性板组合桥面试验研究 [J], 田启贤; 高立强; 周尚猛; 肖林
4.浅谈波形钢-超高性能混凝土组合桥面板的界面剪力计算方法 [J], 陈学良
5.蒙华铁路洞庭湖特大桥钢-超高性能混凝土组合桥面铺装顺利完成 [J], 陈露一因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。