摘要
装配式混凝土结构可以通过预制件组装而成，采用预制件充当永久模板，可有效地改善和保障建筑工程的质量，促进绿色建筑的发展。超高性能混凝土（ultra-highperformanceconcrete，UHPC）是一种纤维增强水泥基复合材料，它的抗拉压性强、韧性高、耐用性好、重量轻、强度低，是一种很适合于装配式结构的新型材料。为了UHPC能更好的应用于各项目工程中，推动我国装配式建筑的发展，解决目前设计过程和施工现场在装配式结构中存在的问题，包括后浇混凝土量过大，钢筋连接部位较密集等。本文对预制槽型UHPC永久模板以及后浇普通混凝土（normalconcrete，NC）叠合梁进行抗弯性能试验研究，探究UHPC外壳厚度对试验梁受弯性能的影响，主要研究内容如下： （1）基于国内外研究现状，设计了一种新型的预制槽型永久模板形式，永久模板内部带肋，且均匀的添加了一定数量的螺栓，目的是使其与NC之间达到更好的结合效果，给出了满足本试验梁设计要求的UHPC配合比。通过对预应力混凝土试块和钢筋进行力学性能试验测试，得到了UHPC、NC和钢筋的基本力学特性，为后续理论分析提供了依据。 （2）以外壳厚度为参数，设计了厚度分别为30mm、40mm、50mm三种厚度的UHPC-NC叠合梁和1根普通钢筋混凝土梁。通过对试验梁做四点受弯试验研究，结果表明，UHPC-NC叠合梁能有效的抑制了裂缝的产生和发展，其数量较普通混凝土梁明显减少。随着外壳厚度的增加，其开裂荷载分别提高了150%、180%、150%；极限抗弯承载力分别提高了17.6%、34.5%、26%；跨中极限挠度分别降低了67%、64%、32%；其中40mm的UHPC外壳厚度提升最大。在整体受力过程中，UHPC模板与NC的剥离不显著，当结构最终失效时，在跨中顶部产生轻微的剥离和脱落。 （3）基于ABAQUS有限元软件，建立了带肋带螺栓的特殊模型，将所得到的荷载-位移曲线和钢筋荷载-应变曲线与试验曲线作了比较，两曲线变化基本一致，验证了有限元仿真结果的准确性。基于该模型，研究了UHPC-NC叠合梁在不同配筋率、屈服强度、UHPC抗拉、压强度及现浇混凝土强度等因素下的受弯承载力的影响，研究发现，通过增加配筋率、钢筋屈服强度及UHPC的拉伸强度，可以提高混凝土的极限承载力和断裂后刚度，UHPC的抗压强度对结构的受弯承载力没有影响，但可以改善裂缝后的结构刚度。
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