超高延性混凝土无筋拱静力和抗冲击性能研究

作者：廖桥; 余江滔^*; 黄永强; 张洛; 杨成栋

来源：建筑结构, 2023, 53(24): 21-28.

DOI：10.19701/j.jzjg.zj210066

• 超高延性混凝土
• 无筋拱
• 喷射施工
• 冲击加载
• 动力响应
• 应变硬化

为应对未来建筑业劳动力老龄化问题，采用高性能混凝土进行无筋建造以提升建造效率。通过喷射法建造一座足尺超高延性混凝土(UHDC)无筋拱，对其分别开展了静载试验和钢球撞击试验，以研究UHDC无筋拱的静力和抗冲击特性。此外，通过有限元软件模拟了UHDC无筋拱在静载作用下的响应。结果表明：UHDC无筋拱能经受设计方建议的50kN竖向荷载和18kN侧向荷载，拱结构的变形满足设计要求。在侧向冲击的反复作用下(至少24.31kJ的累计冲击动能),UHDC无筋拱集中破坏现象不明显，主要呈整体受弯破坏形态，冲击区域有大量微细裂缝形成，裂缝宽度小于0.2mm。有限元模拟结果与试验结果吻合较好，竖向加载情况下结构仍处于弹性状态，侧向加载条件下结构局部进入塑性。试验及有限元计算结果表明：UHDC的高抗拉强度、优异受拉和受压延性变形能力使得UHDC无筋拱结构具有较高承载力和抗冲击能力，验证了UHDC材料具备无筋建造的潜力。

• 单位
  华东建筑设计研究院有限公司; 土木工程学院; 同济大学