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混凝土管道是给排水工程中使用较为广泛的管材之一。超高性能混凝土复合材料(UHPC)较一般的钢纤维混凝土具有更高的抗拉、抗压强度、密实度和耐久性。将UHPC应用于给排水管道中,可以有效提高管道结构性能,延长管道使用寿命。本文从UHPC材料性能入手,以UHPC管为主要研究对象,通过实验与理论分析的手段,对UHPC管的结构性能展开研究。论文的主要工作如下:(1)配制的UHPC在单轴拉伸下存在明显的应变硬化特征,抗压强度为150MPa以上。通过预制缺口试样单轴拉伸实验,采用DIC测试方法得到了UHPC单轴拉伸应力-裂缝张开宽度关系曲线。钢纤维的掺入显著降低了UHPC早期收缩变形,当钢纤维掺量达到2%时,干缩应变不再随着钢纤维掺量的增加而降低。(2)通过UHPC无筋管与有筋管的三边承载实验发现,钢筋增强UHPC管的承载能力和管顶挠度分别为无筋UHPC管的3.2倍和3.5倍。相同等级和内径的混凝土管道,采用UHPC有筋管时,管壁厚度明显低于普通钢筋混凝土管。无筋UHPC管与普通混凝土管开裂特征类似,为四条明显主裂缝,钢筋增强UHPC管呈现多裂缝开裂特征,裂缝数量较多且分布较密集。(3)无筋管极限荷载略高于裂缝荷载,有筋管极限荷载是其裂缝荷载的1.32倍。无筋管、有筋管达到裂缝荷载时管刚度下降明显,此时无筋管、有筋管的刚度分别为弹性段刚度的30.2%和29.46%。带裂缝有筋管在循环加载过程中,刚度不再继续下降,管顶挠度以及管顶外壁压应变与荷载能够保持较好的线性关系。(4)根据UHPC拉伸本构关系以及截面平衡原理推导出管受弯截面裂缝张开角度与弯矩的关系,计算了管顶开裂前后受弯截面弯矩,计算得到的初裂荷载、极限承载力以及管顶挠度-荷载关系与实验值较为接近。