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超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)是一种具有超高抗压、抗拉强度、高韧性和高耐久性的新型水泥基复合材料,将其应用于桥梁工程结构中,可减轻结构自重、提高承载力和耐久性,具有广阔的应用前景。然而,目前我国还未出版UHPC桥梁设计规范,限制了其推广应用。为此,本文开展了 UHPC梁受弯模型试验与有限元参数分析,对其受力性能、破坏模式、抗裂与极限承载力算法进行了研究,为UHPC桥梁设计规范的制定提供参考。主要内容与结论如下:以钢纤维体积掺量、配筋率为基本参数,进行了 12根UHPC梁和2根普通钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)梁的受弯性能试验研究。试验结果表明:与RC梁的受弯性能与破坏模式类似,UHPC梁也经历了弹性阶段、裂缝开展阶段和破坏阶段三个不同受力阶段,弹性阶段的截面纵向应变符合平截面假定,构件亦由于顶缘混凝土被压碎而破坏。UHPC梁的开裂、屈服和破坏荷载以及结构刚度均比RC梁大,表现出优越的抗弯性能、抗裂性能。UHPC梁的屈服、破坏荷载、延性和抗裂性随着钢纤维掺量(0%～3%)和配筋率的增加而提高。利用ABAQUS软件建立UHPC梁的有限元分析模型,荷载-挠度曲线、荷载-应变曲线和裂缝分布等分析结果均与试验结果基本吻合,从而验证该有限元模型的有效性。开展钢纤维掺量、配筋率、钢筋屈服强度、UHPC受压和受拉强度等参数分析,结果表明,配筋率对UHPC梁开裂后的受力性能和屈服荷载与破坏荷载影响较大,而钢纤维掺量对弹性阶段的受力性能和开裂荷载影响较大;钢筋屈服强度可以线性提高屈服荷载与破坏荷载,且可有效地提高UHPC梁的延性;UHPC受压强度的提高使得破坏荷载有所提升,但对开裂荷载与屈服荷载影响较小;UHPC受拉强度的增加对开裂荷载的提高比屈服荷载和破坏荷载来得明显。根据UHPC模型梁的结构传力行为和破坏模式,确定合理的计算模型模式,并借鉴通过UHPC梁有限元参数分析拓展的参数计算结果,分析推导出既简便又准确的开裂弯矩与抗弯承载力计算公式,可供工程设计使用。