无被动加固措施的细长超高性能混凝土（UHPC）预应力梁的弯曲性能 胡安·纳瓦罗-格雷戈里（Juan Navarro-Gregori）， 耶内尔·A·戈麦斯-贝拉斯克斯（Yeiner A. Gómez-Velásquez）， 胡安·A·马特乌-桑切斯（Juan A. Mateu-Sánchez）， 佩德罗·塞尔纳（Pedro Serna）和 何塞·R·马丁-巴尔加斯（José R. Martí-Vargas）

《Materials》：Flexural Behavior of Slender UHPC Prestressed Beams Without Passive Reinforcement Juan Navarro-Gregori, Yeiner A. Gómez-Velásquez, Juan A. Mateu-Sánchez, Pedro Serna and José R. Martí-Vargas

　　

摘要

本研究探讨了专为可规模化预制生产设计的细长型超高性能纤维增强混凝土（UHPC）梁的弯曲行为。这些梁仅采用预应力加固，未使用被动加固措施。实验方案包含了18根梁，涵盖了三种截面类型（矩形作为参考、I形和H形）、三种不同纤维含量的UHPC混合物（分别为130 kg/m3、160 kg/m3以及130 kg/m3 + 60 kg/m3的混合比例），以及两种预应力布置方式（仅底部预应力或上下对称预应力）。通过评估有效预应力筋的应力来间接控制预应力，并利用振动导线应变计量化了随时间变化的预应力损失。四点弯曲试验提供了材料的性能特征和结构响应数据，从而能够评估梁的刚度和极限承载能力。研究结果表明，截面形状、纤维掺量以及预应力配置对梁的整体响应具有协同影响：UHPC在开裂后的残余强度有助于实现稳定的多次开裂；而预应力则有效控制了梁的变形。在I形和H形截面中，当梁的变形超过跨度的50%（即70%）时，残余的等效应变张应力超过了35 MPa，这一性能优于矩形截面梁。总体而言，该研究证实了轻质、耐用的预应力UHPC构件的可行性——这类构件能够在不牺牲可靠性的前提下显著减轻结构的自重。