1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6]。由于UHPC具有良好的韧性和抗裂性，为高强钢筋的应用提供了有利条件。通过试验，明确高强钢筋UHPC梁的开裂弯矩、短期刚度及裂缝宽度的计算方法，能为实际工程应用提供依据。
1试验概况
1.1试验材料与构件制备
用超细水泥替代硅粉制备新型UHPC[399s, Richard and others in France developed a new building composite material-reactivepowderconcrete (RPC). See Table 1]，欧洲将纤维增强RPC称为超高性能混凝土（Ultra-highperformanceconcrete，UHPC），其具有超高抗压强度和耐久性，钢纤维的掺入改善了材料韧性，抗疲劳、抗冲击性能优良。与传统混凝土相比，UHPC构件的厚度和截面尺寸较小，减轻了构件自重。相同承载力要求下，高强钢筋替代普通钢筋可节省钢筋用量，并降低布筋难度。将高强钢筋用于抗裂性差的高强混凝土或普通混凝土，由于受到裂缝宽度限制，钢筋强度难以充分发挥[5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6]。由于UHPC具有良好的韧性和抗裂性，为高强钢筋的应用提供了有利条件。通过试验，明确高强钢筋UHPC梁的开裂弯矩、短期刚度及裂缝宽度的计算方法，能为实际工程应用提供依据。
1试验概况
1.1试验材料与构件制备
用超细水泥替代硅粉制备新型UHPC[3 for the mix ratio. The reference source was not found. . Among them, superfine cement is 55]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6.5 grade, with a specific surface area of 57m5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6/kg；; Grade 45]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6.5 ordinary portland cement with specific surface area of 35m5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6/kg；; S95 grade granulated blast furnace slag powder with specific surface area of 48m5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6/kg；; 4 ~ 7 mesh natural quartz sand; Sika high-efficiency polycarboxylic water reducer, calculated by solid content. Generally, the γ curves of UHPC with steel fiber volume fraction of .5% ~ 3.% adopt two broken lines. By fitting and analyzing the test data, it is found that γ curve can be calculated according to equations (5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6) and (3) after considering the influence of section height and reinforcement ratio.
4 calculation and analysis of short-term stiffness and deflection
4.1]，欧洲将纤维增强RPC称为超高性能混凝土（Ultra-highperformanceconcrete，UHPC），其具有超高抗压强度和耐久性，钢纤维的掺入改善了材料韧性，抗疲劳、抗冲击性能优良。与传统混凝土相比，UHPC构件的厚度和截面尺寸较小，减轻了构件自重。相同承载力要求下，高强钢筋替代普通钢筋可节省钢筋用量，并降低布筋难度。将高强钢筋用于抗裂性差的高强混凝土或普通混凝土，由于受到裂缝宽度限制，钢筋强度难以充分发挥[5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6]。由于UHPC具有良好的韧性和抗裂性，为高强钢筋的应用提供了有利条件。通过试验，明确高强钢筋UHPC梁的开裂弯矩、短期刚度及裂缝宽度的计算方法，能为实际工程应用提供依据。
1试验概况
1.1试验材料与构件制备
用超细水泥替代硅粉制备新型UHPC[3 direct calculation method
4.1]，欧洲将纤维增强RPC称为超高性能混凝土（Ultra-highperformanceconcrete，UHPC），其具有超高抗压强度和耐久性，钢纤维的掺入改善了材料韧性，抗疲劳、抗冲击性能优良。与传统混凝土相比，UHPC构件的厚度和截面尺寸较小，减轻了构件自重。相同承载力要求下，高强钢筋替代普通钢筋可节省钢筋用量，并降低布筋难度。将高强钢筋用于抗裂性差的高强混凝土或普通混凝土，由于受到裂缝宽度限制，钢筋强度难以充分发挥[5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6]。由于UHPC具有良好的韧性和抗裂性，为高强钢筋的应用提供了有利条件。通过试验，明确高强钢筋UHPC梁的开裂弯矩、短期刚度及裂缝宽度的计算方法，能为实际工程应用提供依据。
1试验概况
1.1试验材料与构件制备
用超细水泥替代硅粉制备新型UHPC[3.1]，欧洲将纤维增强RPC称为超高性能混凝土（Ultra-highperformanceconcrete，UHPC），其具有超高抗压强度和耐久性，钢纤维的掺入改善了材料韧性，抗疲劳、抗冲击性能优良。与传统混凝土相比，UHPC构件的厚度和截面尺寸较小，减轻了构件自重。相同承载力要求下，高强钢筋替代普通钢筋可节省钢筋用量，并降低布筋难度。将高强钢筋用于抗裂性差的高强混凝土或普通混凝土，由于受到裂缝宽度限制，钢筋强度难以充分发挥[5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6]。由于UHPC具有良好的韧性和抗裂性，为高强钢筋的应用提供了有利条件。通过试验，明确高强钢筋UHPC梁的开裂弯矩、短期刚度及裂缝宽度的计算方法，能为实际工程应用提供依据。
1试验概况
1.1试验材料与构件制备
用超细水泥替代硅粉制备新型UHPC[3 Establishment of stiffness calculation formula According to the basic principles of material mechanics and stiffness calculation of reinforced concrete beams, the bending stiffness Bsf of section of high-strength reinforced UHPC flexural beam under short-term load can be calculated as follows: (4) In the formula, Es is the elastic modulus of tensile reinforcement of the beam; As is the area of tensile reinforcement of beam; H is the effective height of the section; ψ is the uneven coefficient of steel bar strain; η is the internal force arm coefficient at the crack section; ζ is the comprehensive coefficient of the average strain at the compression edge of UHPC; αE is the ratio of elastic modulus of steel bar in tension of beam to elastic modulus of concrete; ρ is the reinforcement ratio of the beam tensile reinforcement. 4.1]，欧洲将纤维增强RPC称为超高性能混凝土（Ultra-highperformanceconcrete，UHPC），其具有超高抗压强度和耐久性，钢纤维的掺入改善了材料韧性，抗疲劳、抗冲击性能优良。与传统混凝土相比，UHPC构件的厚度和截面尺寸较小，减轻了构件自重。相同承载力要求下，高强钢筋替代普通钢筋可节省钢筋用量，并降低布筋难度。将高强钢筋用于抗裂性差的高强混凝土或普通混凝土，由于受到裂缝宽度限制，钢筋强度难以充分发挥[5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6]。由于UHPC具有良好的韧性和抗裂性，为高强钢筋的应用提供了有利条件。通过试验，明确高强钢筋UHPC梁的开裂弯矩、短期刚度及裂缝宽度的计算方法，能为实际工程应用提供依据。
1试验概况
1.1试验材料与构件制备
用超细水泥替代硅粉制备新型UHPC[3.5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6 Determination of parameters ψ, η, ζ (1]，欧洲将纤维增强RPC称为超高性能混凝土（Ultra-highperformanceconcrete，UHPC），其具有超高抗压强度和耐久性，钢纤维的掺入改善了材料韧性，抗疲劳、抗冲击性能优良。与传统混凝土相比，UHPC构件的厚度和截面尺寸较小，减轻了构件自重。相同承载力要求下，高强钢筋替代普通钢筋可节省钢筋用量，并降低布筋难度。将高强钢筋用于抗裂性差的高强混凝土或普通混凝土，由于受到裂缝宽度限制，钢筋强度难以充分发挥[5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6]。由于UHPC具有良好的韧性和抗裂性，为高强钢筋的应用提供了有利条件。通过试验，明确高强钢筋UHPC梁的开裂弯矩、短期刚度及裂缝宽度的计算方法，能为实际工程应用提供依据。
1试验概况
1.1试验材料与构件制备
用超细水泥替代硅粉制备新型UHPC[3) Uneven strain coefficient of tensile steel bar ψ Because the cracks of members can be more fine and uniform with the addition of steel fiber, the uneven strain coefficient of tensile steel bar ψ is still conservatively calculated according to the relationship in GB51]，欧洲将纤维增强RPC称为超高性能混凝土（Ultra-highperformanceconcrete，UHPC），其具有超高抗压强度和耐久性，钢纤维的掺入改善了材料韧性，抗疲劳、抗冲击性能优良。与传统混凝土相比，UHPC构件的厚度和截面尺寸较小，减轻了构件自重。相同承载力要求下，高强钢筋替代普通钢筋可节省钢筋用量，并降低布筋难度。将高强钢筋用于抗裂性差的高强混凝土或普通混凝土，由于受到裂缝宽度限制，钢筋强度难以充分发挥[5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6]。由于UHPC具有良好的韧性和抗裂性，为高强钢筋的应用提供了有利条件。通过试验，明确高强钢筋UHPC梁的开裂弯矩、短期刚度及裂缝宽度的计算方法，能为实际工程应用提供依据。
1试验概况
1.1试验材料与构件制备
用超细水泥替代硅粉制备新型UHPC[3-5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[61]，欧洲将纤维增强RPC称为超高性能混凝土（Ultra-highperformanceconcrete，UHPC），其具有超高抗压强度和耐久性，钢纤维的掺入改善了材料韧性，抗疲劳、抗冲击性能优良。与传统混凝土相比，UHPC构件的厚度和截面尺寸较小，减轻了构件自重。相同承载力要求下，高强钢筋替代普通钢筋可节省钢筋用量，并降低布筋难度。将高强钢筋用于抗裂性差的高强混凝土或普通混凝土，由于受到裂缝宽度限制，钢筋强度难以充分发挥[5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6]。由于UHPC具有良好的韧性和抗裂性，为高强钢筋的应用提供了有利条件。通过试验，明确高强钢筋UHPC梁的开裂弯矩、短期刚度及裂缝宽度的计算方法，能为实际工程应用提供依据。
1试验概况
1.1试验材料与构件制备
用超细水泥替代硅粉制备新型UHPC[3: (5) In formula (5), ψ σs is the equivalent stress of longitudinal tensile reinforcement under test load.
(5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6) The experimental results of internal force arm coefficient η of cracked section show that, similar to reinforced concrete beam, under the service load, the high-strength reinforced UHPC beam is in the second working state, and the relative compression height ξ of the section changes little, so the internal force arm does not increase much. In this test, the η value obtained from the measured cross-section strain fluctuates between .81]，欧洲将纤维增强RPC称为超高性能混凝土（Ultra-highperformanceconcrete，UHPC），其具有超高抗压强度和耐久性，钢纤维的掺入改善了材料韧性，抗疲劳、抗冲击性能优良。与传统混凝土相比，UHPC构件的厚度和截面尺寸较小，减轻了构件自重。相同承载力要求下，高强钢筋替代普通钢筋可节省钢筋用量，并降低布筋难度。将高强钢筋用于抗裂性差的高强混凝土或普通混凝土，由于受到裂缝宽度限制，钢筋强度难以充分发挥[5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6]。由于UHPC具有良好的韧性和抗裂性，为高强钢筋的应用提供了有利条件。通过试验，明确高强钢筋UHPC梁的开裂弯矩、短期刚度及裂缝宽度的计算方法，能为实际工程应用提供依据。
1试验概况
1.1试验材料与构件制备
用超细水泥替代硅粉制备新型UHPC[3 and .91]，欧洲将纤维增强RPC称为超高性能混凝土（Ultra-highperformanceconcrete，UHPC），其具有超高抗压强度和耐久性，钢纤维的掺入改善了材料韧性，抗疲劳、抗冲击性能优良。与传统混凝土相比，UHPC构件的厚度和截面尺寸较小，减轻了构件自重。相同承载力要求下，高强钢筋替代普通钢筋可节省钢筋用量，并降低布筋难度。将高强钢筋用于抗裂性差的高强混凝土或普通混凝土，由于受到裂缝宽度限制，钢筋强度难以充分发挥[5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6]。由于UHPC具有良好的韧性和抗裂性，为高强钢筋的应用提供了有利条件。通过试验，明确高强钢筋UHPC梁的开裂弯矩、短期刚度及裂缝宽度的计算方法，能为实际工程应用提供依据。
1试验概况
1.1试验材料与构件制备
用超细水泥替代硅粉制备新型UHPC[3, and its variation range is very small compared with that of reinforced concrete beams, so the simplified calculation value of .87, which is the same as GB51]，欧洲将纤维增强RPC称为超高性能混凝土（Ultra-highperformanceconcrete，UHPC），其具有超高抗压强度和耐久性，钢纤维的掺入改善了材料韧性，抗疲劳、抗冲击性能优良。与传统混凝土相比，UHPC构件的厚度和截面尺寸较小，减轻了构件自重。相同承载力要求下，高强钢筋替代普通钢筋可节省钢筋用量，并降低布筋难度。将高强钢筋用于抗裂性差的高强混凝土或普通混凝土，由于受到裂缝宽度限制，钢筋强度难以充分发挥[5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6]。由于UHPC具有良好的韧性和抗裂性，为高强钢筋的应用提供了有利条件。通过试验，明确高强钢筋UHPC梁的开裂弯矩、短期刚度及裂缝宽度的计算方法，能为实际工程应用提供依据。
1试验概况
1.1试验材料与构件制备
用超细水泥替代硅粉制备新型UHPC[3-5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[61]，欧洲将纤维增强RPC称为超高性能混凝土（Ultra-highperformanceconcrete，UHPC），其具有超高抗压强度和耐久性，钢纤维的掺入改善了材料韧性，抗疲劳、抗冲击性能优良。与传统混凝土相比，UHPC构件的厚度和截面尺寸较小，减轻了构件自重。相同承载力要求下，高强钢筋替代普通钢筋可节省钢筋用量，并降低布筋难度。将高强钢筋用于抗裂性差的高强混凝土或普通混凝土，由于受到裂缝宽度限制，钢筋强度难以充分发挥[5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6]。由于UHPC具有良好的韧性和抗裂性，为高强钢筋的应用提供了有利条件。通过试验，明确高强钢筋UHPC梁的开裂弯矩、短期刚度及裂缝宽度的计算方法，能为实际工程应用提供依据。
1试验概况
1.1试验材料与构件制备
用超细水泥替代硅粉制备新型UHPC[3, can be taken. (3) The average comprehensive strain coefficient ζ ζ = V ξ η η at the edge of compressed UHPC reflects the comprehensive influence of four parameters on the average strain cε at the edge of compressed UHPC. (6) In the range of bending moment (.5 ~ .8 mu) in normal use stage, the compressive stress-strain curve of UHPC is in a linear rising section. At this stage, the elastic coefficient V (about 1]，欧洲将纤维增强RPC称为超高性能混凝土（Ultra-highperformanceconcrete，UHPC），其具有超高抗压强度和耐久性，钢纤维的掺入改善了材料韧性，抗疲劳、抗冲击性能优良。与传统混凝土相比，UHPC构件的厚度和截面尺寸较小，减轻了构件自重。相同承载力要求下，高强钢筋替代普通钢筋可节省钢筋用量，并降低布筋难度。将高强钢筋用于抗裂性差的高强混凝土或普通混凝土，由于受到裂缝宽度限制，钢筋强度难以充分发挥[5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6]。由于UHPC具有良好的韧性和抗裂性，为高强钢筋的应用提供了有利条件。通过试验，明确高强钢筋UHPC梁的开裂弯矩、短期刚度及裂缝宽度的计算方法，能为实际工程应用提供依据。
1试验概况
1.1试验材料与构件制备
用超细水泥替代硅粉制备新型UHPC[3) and the stress pattern coefficient ω (about .75) are basically constant, ξ decreases with the increase of m, and η increases accordingly, and ξ and η do not change much at this working stage. As a result, the two functions make
4.5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6 Simplified calculation method
Adding steel fiber can improve the stiffness of reinforced concrete beams by 1]，欧洲将纤维增强RPC称为超高性能混凝土（Ultra-highperformanceconcrete，UHPC），其具有超高抗压强度和耐久性，钢纤维的掺入改善了材料韧性，抗疲劳、抗冲击性能优良。与传统混凝土相比，UHPC构件的厚度和截面尺寸较小，减轻了构件自重。相同承载力要求下，高强钢筋替代普通钢筋可节省钢筋用量，并降低布筋难度。将高强钢筋用于抗裂性差的高强混凝土或普通混凝土，由于受到裂缝宽度限制，钢筋强度难以充分发挥[5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6]。由于UHPC具有良好的韧性和抗裂性，为高强钢筋的应用提供了有利条件。通过试验，明确高强钢筋UHPC梁的开裂弯矩、短期刚度及裂缝宽度的计算方法，能为实际工程应用提供依据。
1试验概况
1.1试验材料与构件制备
用超细水泥替代硅粉制备新型UHPC[3% ~ 4% [1]，欧洲将纤维增强RPC称为超高性能混凝土（Ultra-highperformanceconcrete，UHPC），其具有超高抗压强度和耐久性，钢纤维的掺入改善了材料韧性，抗疲劳、抗冲击性能优良。与传统混凝土相比，UHPC构件的厚度和截面尺寸较小，减轻了构件自重。相同承载力要求下，高强钢筋替代普通钢筋可节省钢筋用量，并降低布筋难度。将高强钢筋用于抗裂性差的高强混凝土或普通混凝土，由于受到裂缝宽度限制，钢筋强度难以充分发挥[5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6]。由于UHPC具有良好的韧性和抗裂性，为高强钢筋的应用提供了有利条件。通过试验，明确高强钢筋UHPC梁的开裂弯矩、短期刚度及裂缝宽度的计算方法，能为实际工程应用提供依据。
1试验概况
1.1试验材料与构件制备
用超细水泥替代硅粉制备新型UHPC[33], and it can be inferred that adding steel fiber is also one of the main factors to strengthen the stiffness of UHPC beams.
4.3 Comparative analysis of deflection calculation results
See the short-term stiffness and deflection of UHPC beam for comparison between the measured deflection in midspan and the deflection calculated by Bs, Bsf, Bsf1]，欧洲将纤维增强RPC称为超高性能混凝土（Ultra-highperformanceconcrete，UHPC），其具有超高抗压强度和耐久性，钢纤维的掺入改善了材料韧性，抗疲劳、抗冲击性能优良。与传统混凝土相比，UHPC构件的厚度和截面尺寸较小，减轻了构件自重。相同承载力要求下，高强钢筋替代普通钢筋可节省钢筋用量，并降低布筋难度。将高强钢筋用于抗裂性差的高强混凝土或普通混凝土，由于受到裂缝宽度限制，钢筋强度难以充分发挥[5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6]。由于UHPC具有良好的韧性和抗裂性，为高强钢筋的应用提供了有利条件。通过试验，明确高强钢筋UHPC梁的开裂弯矩、短期刚度及裂缝宽度的计算方法，能为实际工程应用提供依据。
1试验概况
1.1试验材料与构件制备
用超细水泥替代硅粉制备新型UHPC[3 and Bsf5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6 respectively. Relatively speaking, all the stiffness parameters in the direct calculation method are obtained according to the test and analysis, and the formula (1]，欧洲将纤维增强RPC称为超高性能混凝土（Ultra-highperformanceconcrete，UHPC），其具有超高抗压强度和耐久性，钢纤维的掺入改善了材料韧性，抗疲劳、抗冲击性能优良。与传统混凝土相比，UHPC构件的厚度和截面尺寸较小，减轻了构件自重。相同承载力要求下，高强钢筋替代普通钢筋可节省钢筋用量，并降低布筋难度。将高强钢筋用于抗裂性差的高强混凝土或普通混凝土，由于受到裂缝宽度限制，钢筋强度难以充分发挥[5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6]。由于UHPC具有良好的韧性和抗裂性，为高强钢筋的应用提供了有利条件。通过试验，明确高强钢筋UHPC梁的开裂弯矩、短期刚度及裂缝宽度的计算方法，能为实际工程应用提供依据。
1试验概况
1.1试验材料与构件制备
用超细水泥替代硅粉制备新型UHPC[3) in the modified algorithm is relatively simple in form, so the above two methods are recommended to calculate the short-term stiffness.
5 calculation and analysis of crack width
For high-strength reinforced UHPC beams, the essential feature that determines the crack width is still the strain difference between concrete and steel bars between the main cracks, but the crack width is reduced due to the crack resistance and toughening effect of steel fibers on the basis of UHPC matrix cracking, so the crack width of UHPC members is calculated based on the empirical formula of reinforced concrete members: the long-term effect is not considered in this test, so τ (long-term effect coefficient) is taken as 1]，欧洲将纤维增强RPC称为超高性能混凝土（Ultra-highperformanceconcrete，UHPC），其具有超高抗压强度和耐久性，钢纤维的掺入改善了材料韧性，抗疲劳、抗冲击性能优良。与传统混凝土相比，UHPC构件的厚度和截面尺寸较小，减轻了构件自重。相同承载力要求下，高强钢筋替代普通钢筋可节省钢筋用量，并降低布筋难度。将高强钢筋用于抗裂性差的高强混凝土或普通混凝土，由于受到裂缝宽度限制，钢筋强度难以充分发挥[5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6]。由于UHPC具有良好的韧性和抗裂性，为高强钢筋的应用提供了有利条件。通过试验，明确高强钢筋UHPC梁的开裂弯矩、短期刚度及裂缝宽度的计算方法，能为实际工程应用提供依据。
1试验概况
1.1试验材料与构件制备
用超细水泥替代硅粉制备新型UHPC[3, and the other parameters are all in accordance with GB 5. It is found that, due to the contribution of steel fiber, the calculated maximum crack value multiplied by the correction factor of .7 is in good agreement with the measured maximum crack width at the pure bending section in the bottom span of the beam. The average value of the ratio between the measured value and the calculated value is 1]，欧洲将纤维增强RPC称为超高性能混凝土（Ultra-highperformanceconcrete，UHPC），其具有超高抗压强度和耐久性，钢纤维的掺入改善了材料韧性，抗疲劳、抗冲击性能优良。与传统混凝土相比，UHPC构件的厚度和截面尺寸较小，减轻了构件自重。相同承载力要求下，高强钢筋替代普通钢筋可节省钢筋用量，并降低布筋难度。将高强钢筋用于抗裂性差的高强混凝土或普通混凝土，由于受到裂缝宽度限制，钢筋强度难以充分发挥[5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6]。由于UHPC具有良好的韧性和抗裂性，为高强钢筋的应用提供了有利条件。通过试验，明确高强钢筋UHPC梁的开裂弯矩、短期刚度及裂缝宽度的计算方法，能为实际工程应用提供依据。
1试验概况
1.1试验材料与构件制备
用超细水泥替代硅粉制备新型UHPC[3., and the coefficient of variation is .38.
6 Conclusion
1]，欧洲将纤维增强RPC称为超高性能混凝土（Ultra-highperformanceconcrete，UHPC），其具有超高抗压强度和耐久性，钢纤维的掺入改善了材料韧性，抗疲劳、抗冲击性能优良。与传统混凝土相比，UHPC构件的厚度和截面尺寸较小，减轻了构件自重。相同承载力要求下，高强钢筋替代普通钢筋可节省钢筋用量，并降低布筋难度。将高强钢筋用于抗裂性差的高强混凝土或普通混凝土，由于受到裂缝宽度限制，钢筋强度难以充分发挥[5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6]。由于UHPC具有良好的韧性和抗裂性，为高强钢筋的应用提供了有利条件。通过试验，明确高强钢筋UHPC梁的开裂弯矩、短期刚度及裂缝宽度的计算方法，能为实际工程应用提供依据。
1试验概况
1.1试验材料与构件制备
用超细水泥替代硅粉制备新型UHPC[3) The normal section failure process of high-strength reinforced UHPC beams is similar to that of ordinary concrete beams, but the overall stiffness of the beams is improved due to the tensile and crack resistance of steel fibers in UHPC beams. 5]，本试验按1.5%采用，钢纤维抗拉强度大于285MPa，平均长度及长径比分别为1mm和6。采用搅拌机将拌合物搅拌均匀，搅拌完成后浇筑构件和试块，并振捣密实。拌合物流动性良好，易施工。待试件具有初始强度后拆模，并采用9oC蒸汽养护3d。构件的浇筑与养护见图1。试验得到的UHPC基本力学性能指标为：1mm边长立方体抗压强度平均值14.2MPa，1mm×1mm×3mm棱柱体轴心抗压强度均值115.1MPa，弹性模量Ec为5GPa。
1.2构件设计与试验方法
试验梁包括4根矩形梁和2根T形梁，梁长均为32mm，钢筋采用HRB5级高强钢筋，沿梁底通长布置。加载装置与梁截面尺寸见图2，试验梁的实际安装情况见(a)矩形梁(b)T形梁图3。考虑到钢纤维的增韧作用，配置单排纵筋的梁均未配置箍筋，配置多排纵筋的梁每5mm设置一直径6mm的HPB235箍筋以固定纵筋，保护层厚度1mm。位移计布置在跨中、加载点和两个支座处，且跨中增设线性差动位移计（LVDT）精确测量试验梁跨中竖向位移。梁跨中UHPC表面沿截面高度方向及钢筋表面粘贴应变片。在各级荷载下，采用裂缝宽度观测仪测量梁体的裂缝宽度。试验梁的配筋率ρ、截面有效高度h和换算截面抵抗矩W见表3。
2试验结果
梁的荷载—挠度曲线见图4，梁纯弯段裂缝照片见图5。由荷载—挠度曲线可知，高强钢筋UHPC梁的挠度曲线与混凝土梁无本质区别，大致由开裂前、裂缝出现后至钢筋屈服和钢筋屈服后三阶段组成。第一阶段：加载初期，弯矩小，梁尚未开裂，表现出弹性变形特征，挠度随荷载线性增长，且梁的刚度不变。第二阶段：达到开裂弯矩后，梁刚度降低，挠度增长速度加快，曲线出现拐点。在纯弯段及加载点附近的梁底位置先出现裂缝，裂缝数量、宽度和高度均随荷载的增长而增加。继续加载，挠度进一步增加，纯弯段裂缝越来越密集，并且剪弯区也逐渐出现裂缝。
3开裂弯矩计算分析
水工混凝土及钢筋混凝土结构设计规范[7-9]中均以材料力学的开裂弹性计算公式为基础，即假定UHPC开裂时受压区和受拉区应力图形均为三角形，并引入截面抵抗塑性影响系数γ（弹塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比）进行修正计算开裂弯矩。(1)式(1)中，γ可选用混凝土类材料受拉区塑性化的应力图形进行换算，或使用数理统计方法确定[1],前者更为严谨；后者更为简便，且可满足应用要求。故本文选用第二种方法，即根据开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算并拟合出其计算公式。本试验所用矩形梁截面尺寸和UHPC的抗拉强度测试方法与文献[6]相同，故采用该文献值和本文试验数据推出γ值，并进行分析。
文献[6]采用HRB4级钢筋，UHPC抗拉强度均值1.2MPa。回归分析可知钢筋级别对UHPC梁的γ值无明显影响。对于混凝土梁，计算时一般考虑截面高度而不考虑截面形状对γ的影响，因此本文中截面尺寸对γ的影响也近似认为由截面高度引起。分析发现UHPC梁的截面高度h在小于4mm时对γ有明显影响。由开裂弯矩和抗拉强度实测结果计算的γ及相应的拟合曲线见图6。由于配筋提高了材料的极限变形，强化了UHPC梁受拉区的塑化能力[11]，γ值随钢筋用量的增加而增大，并在配筋率达到.25时趋于稳定。为便于计算和应用，文献[6) Through fitting analysis, the section resistance coefficient of reinforced UHPC beam is obtained, and the cracking moment calculated by this coefficient is in good agreement with the experimental value. 3) The uneven coefficient of steel strain, the internal force arm coefficient of cracked section and the average comprehensive strain coefficient of high-strength reinforced UHPC beam are analyzed and determined, and the short-term stiffness calculation formula of high-strength reinforced UHPC beam is obtained. 4) It is found that the method for calculating the short-term stiffness of steel fiber reinforced concrete structures is suitable for high-strength reinforced UHPC beams.
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