主要完成單位：安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司、安徽省交通控股集團(tuán)有限公司、建華建材（中國）有限公司、合肥工業(yè)大學(xué)

主要完成人：吳志剛、許澤寧、楊大海、殷亮、李劍鸞、沈筠、季學(xué)陽、陳亮、朱自萍、王辰宇、慈偉主、李哲、閆志波、朱俊、謝玉萌

     超高性能混凝土（UHPC），是過去三十年中最具創(chuàng)新性的水泥基工程材料。UHPC具有優(yōu)異的力學(xué)性能和超高耐久性能，相對于普通混凝土來說，其結(jié)構(gòu)尺寸可以大大減小，相對于鋼材來說，又可以避免鋼材腐蝕和屈曲問題。在橋梁工程建設(shè)需求輕質(zhì)高強(qiáng)、快速架設(shè)、經(jīng)久耐用、綠色低碳的背景下，UHPC材料在橋梁領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

為踐行低碳綠色建造和可持續(xù)發(fā)展理念，同時(shí)為解決中、小跨徑橋梁工業(yè)化建造進(jìn)程中因傳統(tǒng)混凝土用量大帶來的節(jié)段吊裝重量重、材料資源浪費(fèi)、碳排放量高等問題，以及解決因傳統(tǒng)混凝土強(qiáng)度低、后期收縮徐變大導(dǎo)致的預(yù)應(yīng)力損失、局部強(qiáng)度不夠、易開裂等病害難題，本課題開發(fā)了全裝配式UHPC-RC大節(jié)段薄壁箱型組合梁。這種結(jié)構(gòu)型式是由工廠預(yù)制節(jié)段普通混凝土橋面板、工廠預(yù)制節(jié)段少配筋甚至無配筋UHPC薄壁U型梁，通過合適的連接拼裝而成。其中為了降低UHPC材料用量，降低自重，實(shí)現(xiàn)薄壁箱梁結(jié)構(gòu)，UHPC節(jié)段主梁采用體外預(yù)應(yīng)力束進(jìn)行連接，UHPC主梁與節(jié)段預(yù)制混凝土橋面板通過集簇式剪力連接件、后澆濕接縫的形式實(shí)現(xiàn)連接。該結(jié)構(gòu)利用UHPC主梁的超高抗壓性能抵抗“纖薄”截面下體外預(yù)應(yīng)力束帶來的高應(yīng)力問題，同時(shí)利用UHPC主梁的高抗折性能使得普通混凝土橋面板做到“物盡其用”，從而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的“輕”、“薄”、“強(qiáng)”、“省”等特點(diǎn)。

全裝配式UHPC-RC箱型組合梁結(jié)構(gòu)示意圖

2. 提出了適用于工業(yè)化建造的多節(jié)段UHPC-RC組合梁橋，以及體內(nèi)-體外混合預(yù)應(yīng)力節(jié)段拼裝梁橋的抗彎承載力計(jì)算方法。

3. 建立了適用于UHPC-RC組合梁的RC橋面板與UHPC主梁界面連接構(gòu)造，揭示了組合梁中RC橋面板與UHPC主梁界面間抗剪承載機(jī)理?；谶B接構(gòu)造及試驗(yàn)，揭示了UHPC節(jié)段梁間多鍵齒膠結(jié)連接抗剪承載機(jī)理，并提出了其抗剪承載力計(jì)算方法。

4. 建立了適用于UHPC節(jié)段預(yù)制梁的工廠制造工藝，研制了一種薄壁開口混凝土 U形梁模塊化澆筑模具和吊裝裝置，解決了薄壁開口構(gòu)件的吊裝問題。

北沿江滁州至天長高速公路現(xiàn)狀設(shè)計(jì)為雙向四車道高速公路，設(shè)計(jì)路基寬度為27m。該項(xiàng)目在分離式立交橋中應(yīng)用了全裝配式UHPC-RC大節(jié)段薄壁箱型組合梁，設(shè)計(jì)跨徑為1x40m，主梁采用UHPC開口箱梁，梁高1.6m，標(biāo)準(zhǔn)段腹板厚度為12cm，標(biāo)準(zhǔn)段底板厚度為16cm，UHPC材料的設(shè)計(jì)指標(biāo)為：抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值140MPa，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值8MPa。為便于運(yùn)輸，同時(shí)降低節(jié)段接縫數(shù)量，UHPC主梁采用三節(jié)段拼裝模式，兩端帶預(yù)應(yīng)力錨固橫梁的端節(jié)段節(jié)段長度為13m，中間標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長度為14m，單節(jié)段最大吊裝重量僅為36t，節(jié)段間通過體外預(yù)應(yīng)力串聯(lián)拼接。橋面板采用C50普通混凝土，橫向全寬預(yù)制，縱向3m一個(gè)節(jié)段。該項(xiàng)目建成至今運(yùn)營狀況良好。

1.安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司

2.安徽省交通控股集團(tuán)有限公司

3.建華建材（中國）有限公司

4.合肥工業(yè)大學(xué)

合肥工業(yè)大學(xué)創(chuàng)建于1945年，是教育部、工信部和安徽省政府共建高校、教育部與國防科工局共建高校。學(xué)校是國家“211工程”重點(diǎn)建設(shè)高校、“985工程”優(yōu)勢學(xué)科創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)高校，2017年進(jìn)入國家“雙一流”建設(shè)高校行列。學(xué)?，F(xiàn)有專任教師2400余人，擁有兩院院士、國家杰出青年科學(xué)基金獲得者、優(yōu)秀青年科學(xué)基金獲得者等各類高層次人才100多人。學(xué)?，F(xiàn)有19個(gè)博士學(xué)位授權(quán)一級(jí)學(xué)科、3個(gè)博士專業(yè)學(xué)位授權(quán)點(diǎn)，39個(gè)碩士學(xué)位授權(quán)一級(jí)學(xué)科、21個(gè)碩士專業(yè)學(xué)位授予點(diǎn)。9個(gè)學(xué)科進(jìn)入ESI全球排名前百分之一，其中工程科學(xué)學(xué)科進(jìn)入ESI全球排名前千分之一。學(xué)?，F(xiàn)有全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（培育）、國家工程實(shí)驗(yàn)室、教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等國家、省部級(jí)平臺(tái)共90余個(gè)。

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