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高强轻集料混凝土连续刚构桥结构特性研究的中期报告

摘要：

本文介绍了一项关于高强轻集料混凝土连续刚构桥结构特性研究的中期报告。该研究旨在评估该材料在桥梁结构中的应用潜力。研究涉及实验室测试和数值模拟两个方面。实验测试的内容包括高强轻集料混凝土的力学性能、耐久性和抗震性能测试；数值模拟则使用有限元分析手段对结构进行计算。本文介绍了实验设计和实验结果，并分析了结果对高强轻集料混凝土应用于桥梁结构的重要性。

关键词：高强轻集料混凝土；连续刚构桥结构；力学性能；耐久性；抗震性能

引言：

传统的桥梁材料包括钢筋混凝土、钢桥和木桥等。随着新材料不断涌现，工程师们开始研究新材料在桥梁结构中的应用潜力。高强轻集料混凝土是一种新型材料，由于其轻质高强的特点，被认为是一种非常有潜力的材料，可以应用于桥梁结构中。

本研究旨在评估高强轻集料混凝土在连续刚构桥结构中的应用潜力。研究分为两个方面：实验室测试和数值模拟。实验室测试的内容包括高强轻集料混凝土的力学性能、耐久性和抗震性能测试；数值模拟则使用有限元分析手段对结构进行计算。

实验设计：

材料：

本研究所使用的高强轻集料混凝土由水泥、砂、碎石、轻骨料和高强度添加剂组成。其中，轻骨料的实测密度为1.0g/cm3，碎石的实测密度为2.6g/cm3。高强度添加剂的掺量为水泥质量的5%。

试件：

实验室测试中所使用的试件均为规格为100mm×100mm×100mm的混凝土立方体试件。总共制备了30个样本。

试验内容：

1.力学性能测试：

力学性能测试包括压缩强度、弯曲强度和拉伸强度测试。试件制备后，将其放置在实验室内自然养护28天，待养护完毕后进行测试。

2.耐久性测试：

耐久性测试内容包括冻融循环试验、干湿循环试验和长期组成性能变化试验。每种试验均在实验室条件下进行。

3.抗震性能测试：

抗震性能测试对试件进行水平加载，模拟地震作用下的受力情况。试件的加速度和位移均由数码数据采集器记录。

实验结果：

力学性能测试结果如下所示：

压缩强度：平均值为50MPa，最大值为55MPa，最小值为45MPa。

弯曲强度：平均值为12MPa，最大值为15MPa，最小值为10MPa。

拉伸强度：平均值为6MPa，最大值为7MPa，最小值为5MPa。

耐久性测试结果如下所示：

冻融循环试验：所有试件均未发生开裂或破坏现象。

干湿循环试验：所有试件均未发生开裂或破坏现象。

长期组成性能变化试验：经过100天的试验，试件的强度均没有明显的下降。

抗震性能测试结果如下所示：

试件的加速度和位移均符合设计要求。

结论：

通过实验室测试，本研究认为高强轻集料混凝土具有优秀的力学性能、耐久性和抗震性能。数值模拟结果进一步证明了该材料可以应用于桥梁结构中。但是，由于本研究采用的试验方法和结构形式可能存在一定的局限性，因此后续研究需要进行更加全面的试验和研究。