摘要
超高性能混凝土(简称UHPC)具有高强度和高耐久性，近年来得到了快速发展，尤其是钢-UHPC组合结构，在充分利用两种材料强度和提高跨越能力方面具有明显优势，在桥梁工程领域应用广泛。钢-UHPC组合结构界面间多采用栓钉进行连接，其界面性能直接影响组合结构的服役性能。目前，国内外学者针对栓钉连接钢-UHPC组合结构界面剪力传递和疲劳性能开展了大量研究，一些研究表明界面作用对钢-UHPC组合结构界面疲劳寿命影响显著，但影响机制尚未明确。本文以此为背景，旨在研究揭示界面作用影响下栓钉连接钢-UHPC组合结构疲劳断裂机制，主要工作如下： (1)试验研究了界面作用对栓钉连接钢-UHPC组合结构疲劳性能的影响。设计栓钉连接钢-UHPC组合推出试件疲劳试验，通过对比分析推出试件的破坏形态、疲劳寿命以及荷载-滑移特征等参数，研究了界面作用对栓钉连接钢-UHPC组合推出试件疲劳性能的影响，探究了钢-UHPC组合界面作用效应的影响范围，同时也对比分析了界面作用对普通钢-混推出试件疲劳性能的影响。 (2)揭示了界面作用影响下栓钉连接钢-UHPC组合结构疲劳裂缝发展与破坏机理。针对常规推出试件疲劳破坏过程难以直接观测的问题，设计制作了栓钉连接钢-UHPC可视化推出试件开展试验，并对可视化试件的等效性进行了验证；获取了疲劳过程中钢板、栓钉、混凝土三者界面间变形响应及破坏特征，揭示了界面作用影响下栓钉连接钢-UHPC组合结构疲劳裂缝发展与破坏机理。 (3)提出了栓钉连接钢-UHPC组合结构疲劳寿命实用预测方法。栓钉连接钢-UHPC组合结构与栓钉连接普通钢-混组合结构的疲劳断裂过程本质上都是由于栓钉的疲劳断裂所引起，区别在于界面作用的影响程度不同。为此，本文提出在现有普通钢-混组合结构栓钉连接件疲劳寿命预测模型基础上，考虑界面作用下栓钉疲劳应力幅适当折减后建立了栓钉连接钢-UHPC组合结构疲劳寿命预测方法，即栓钉连接钢-混组合结构疲劳寿命预测通用模型，并对其适用性进行了验证。
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