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第41卷第5期应用力学学报Vol.41No.5

2024年10月ChineseJournalofAppliedMechanics0ct.2024

文章编号：1000-4939(2024)05-1075-08

预应力UHPC-NC组合梁结合面徐变剪应力分析

邓继华12,李冬亮，周亚栋23，田仲初,刘新华4

（1.长沙理工大学土木工程学院，410114长沙；2.桥梁结构健康与安全国家重点实验室，430034武汉；

3.中铁大桥科学研究院有限公司，430034武汉；4.中交第二公路勘察设计研究院有限公司,430056武汉）

摘要：在恒载应力作用下，预应力UHPC-NC组合梁因两种材料不同的徐变特性及加载龄期的差

异导致结合面产生徐变剪应力，分别采用解析法和有限元法对结合面徐变剪应力进行分析。在解

析法中，用三角级数表示UHPC-NC结合面的应力分布，基于结合面上的变形协调，利用最小余能原

理推导出结合面徐变剪应力计算公式。在有限元法中，将组合梁UHPC层与NC层均划分成四边形

平面应力单元，对结合面则采用等效杆单元模拟。以T形截面预应力UHPC-NC组合梁为例进行计

算方法的验证，两种方法的计算结果吻合良好，且研究发现徐变剪应力最大值位于梁端；在此基础

上对影响结合面徐变剪应力分布的UHPC层压应力、梁高、计算龄期、环境年平均相对湿度等参数

进行分析，结果表明：结合面徐变剪应力最大值随着UHPC层压应力、计算龄期、环境年平均相对湿

度的增大而增大，但基本不随梁高变化；结合面徐变剪应力最大值的位置随着梁高的增大而逐步向

跨中靠近,其他因素不影响应力最大值的位置。研究结果可为UHPC-NC组合梁结合面的抗剪设计

提供参考。

关键词：UHPC-NC组合梁；结合面剪应力；徐变；最小余能原理；有限元法

中图分类号：TU378.2文献标志码：AD0I:10.11776/j.issn.1000-4939.2024.05.011

Creepshearstressontheinterfaceofprestressed

UHPC-NCcompositebeam

DENGJihua-,LIDongliang,HOUYadong*,TIANZhongchu,LIUXinhua

(1.SchoolofCivilEngineering,ChangshaUniversityofScienceTechnology,410114Changsha,China;

2.StateKeyLaboratoryofHealthandSafetyforBridgeStructure,430034Wuhan,China;

3.ChinaRailwayBridgeScienceResearchInstitute,Ltd.,430034Wuhan,China;

4.CCCCSecondHighwayConsultantsCo.,Ltd.,430056Wuhan,China)

Abstract:Underdeadloadstress,thecreepcharacteristicsandloadingagedifferenceofUHPCandNC

materialsleadtothecreepshearstressontheUHPC-NCinterface.Inthispaper,thecreepshearstressof

UHPC-NCinterfaceisanalyzedbyanalyticalmethodandfiniteelementmethod,respectively.Inthe

ana