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超高延性纤维混凝土(ECC)在桥面连续构造上的应用研究11/20/2023普通混凝土为脆性材料,极限抗拉强度低;连续构造的上缘长期处于弯拉、弯剪或弯压的复杂应力状态;连续构造长期暴露在大气中,开裂、破损不仅影响行车的安全性,而且还大大的降低了桥梁的使用寿命。简支梁桥桥面连续构造的病害1.研究背景Cement水泥flyash粉煤灰Sand砂ECC(EngineeredCementitiousComposites)是一种新型的、应变硬化水泥基材料,基于微观力学的原理设计,以最少的纤维掺量达到超高延性的目的。20mmDamage饱和的超细裂缝可弯曲的水泥基材料超高延性的水泥基材料1.研究背景高性能纤维延性(极限拉应变)普通混凝土(0.5~2.7)×10-4

纤维混凝土(0.6~1.0)×10-2

ECC材料(2.0~4.0)×10-2

同济改性ECC(8.0~10.0)×10-2

ds/dd>0损伤、非宏观裂纹!ds/dd<0真实的裂纹应变或裂缝宽度(e/d)美国PVA-ECC同济改性PE-ECC原始试件长度拉伸后残余长度建筑钢材屈服应变(1.0~2.0)×10-3极限应变(7.0~8.0)×10-21.研究背景轴心抗压强度20MPa~160MPa轴心抗拉强度(同济改性)3MPa~20MPa(可以跟普通砼抗压相比)抗折强度10MPa~50MPa.(一种可以不配筋的结构构件)无筋ECC梁(600x100x100mm)配筋率1.5%的钢筋混凝土梁(600x100x100mm)无筋ECC梁配筋率1.5%RC梁配筋率0.6%RC梁配筋率1.5%的等代强度,更好的延性ECC桥面无缝连接板的建造传统的桥面接缝ECC桥面无缝连续构造LspanLspanLlinkslab=0.1xLspan(美国密歇根)ECCLinkSlab

传统桥面接缝与ECC无缝连续构造比较2.1材料及研发纤维掺量和初凝速度对ECC静态力学性能的影响

ECC构件疲劳性能试验专用ECC材料制备技术2.2应用技术研究不同应用工况下的受力性能试验构造性试验

现场应用施工技术2.3全寿命评估及试验验证

耐久性试验、现场跟踪测试2.研究内容3.1技术成果开发出用于桥梁连续构造病害修复的高性能混凝土材料;提出ECC与既有混凝土结合部位的构造设计方法;形成具有可操作性的企业标准;申请发明专利不少于2项;发表SCI检索和EI论文数量于5篇。3.2工程应用不少于5处城市高架桥梁的连续构造的修复。3.3工程与社会效益相比传统的连续构造,采用ECC材料增强桥面连续构造具有

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