|本期目录/Table of Contents|

[1]冯斯奕,顾凯欣,梁诗雪.UHPC部分强化板柱节点的抗冲切试验与数值研究[J].浙江理工大学学报,2026,55-56(自科二):229-238.
 FENG Siyi,GU Kaixin,LIANG Shixue.Enhancing punching shear resistance in slab-column connections via Partial UHPC reinforcement: Experimental testing and Numerical modeling[J].Journal of Zhejiang Sci-Tech University,2026,55-56(自科二):229-238.
点击复制

UHPC部分强化板柱节点的抗冲切试验与数值研究()

浙江理工大学学报[ISSN:1673-3851/CN:33-1338/TS]

卷:
55-56
期数:
2026年自科第二期
页码:
229-238
栏目:
出版日期:
2026-03-15

文章信息/Info

Title:
Enhancing punching shear resistance in slab-column connections via Partial UHPC reinforcement: Experimental testing and Numerical modeling
文章编号:
1673-3851(2026) 03-0229-10
作者:
冯斯奕顾凯欣梁诗雪
浙江理工大学建筑工程学院 ,杭州 310018
Author(s):
FENG SiyiGU KaixinLIANG Shixue
School of Civil Engineering and Architecture, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China
关键词:
UHPC板柱节点有限元模拟 抗冲切承载力
分类号:
TU375.2
文献标志码:
A
摘要:
为了研究超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete, UHPC) 部分取代普通混凝土(Normal concrete, NC) 对板柱节点抗冲切承载力提升效果的影响 , 以不同 UHPC强化区域的板柱节点为研究对象 ,开展试验 与数值模拟分析 。进行抗冲切试验 ,分析节点板中心点荷载-挠度曲线以及裂缝开展和破坏情况 ,并比较不同 UHPC 强化区域对节点冲切性能的影响 。在试验基础上 , 建立相应的 ABAQUS有限元模型 , 分别采用混凝土损伤塑性 (Concretedamagedplasticity,CDP)模型和摩擦接触模型 ,模拟混凝土材料的非线性行为和 UHPC-NC界面滑移过 程 ,输出模型的荷载-挠度曲线与板底拉伸损伤分布 ,并与试验结果进行对比验证 。结果显示 :UHPC部分强化可以 有效提升板柱节点的抗冲切承载力 ,增强节点的延性 , 改善节点的破坏模式 , 同时比全 UHPC节点更具经济性 。在 研究工况下 ,相较于NC板柱节点 ,全 UHPC板柱节点承载力提升约 153% ,UHPC面积为 440mm×440 mm 的板 柱节点承载力提升约 56.3% ,UHPC面积为 560mm×560 mm 的板柱节点承载力提升约 82.3% ,提升了板柱节点 承载力;经 UHPC强化的板柱节点延性提升 , 出现了冲切、弯曲混合破坏模式 ,UHPC部分强化板柱节点的延性提升 幅度与全 UHPC节点相近 。该研究为UHPC局部强化板柱节点的应用提供了试验依据 ,并建立了可用于后续开展 UHPC 部分强化尺寸、UHPC强度、配筋率等参数扩展分析的有限元模型 , 为实现节点承载力与经济性的多 目标优 化提供了模型基础 ,具有良好的工程推广价值。

参考文献/References:

[1]蒋明月,史庆轩,景烜光,等 .混凝土板柱节点受冲切承载力研究进展[J/OL]. 土木工程学报,2024:1- 18 . (2024- 04- 25)[2025-04-23]. https:∥link. cnki. net/doi/10.15951/j. tmgcxb. 24010043.

[2] 童亿力 , 孙俊豪 , 邬林锋 , 等. 不同柱帽布置形式的板柱节点抗 冲切性能有限元分析[J]. 水利规划与设计 , 2022(9) : 122-126.

[3] GoudaA. Numerical study on the punching shear strength of edge steel-reinforced concrete slab-column connections[J]. Resultsin Engineering, 2025,25: 104581.

[4] Nguyen-The D, Thai S, Nguyen-Van H, et al. Numerical modellingofpunching shearbehaviourofreinforcedconcreteflat slab and CFT column connections using steel plates [J]. Structures , 2025,74: 108594.

[5] YangJ, ChenB, SuJ, etal. Effectsoffibersonthemechanical properties of UHPC: A review[J]. Journal of Traffic and TransportationEngineering (EnglishEdition) , 2022,9(3) : 363- 387.

[6] Yu R, Zhang J, Liu K, et al. Evaluation and regulation of Ultra-High Performance Concrete ( UHPC) crack resistance based on physicochemical multi-factor coupling approach[J]. Construction and BuildingMaterials, 2021,301: 124100.

[7] Zhou Y, Shou H, LiC, etal. Punching shearbehaviorofultra- high-performancefiber-reinforced concrete and normal strength concretecompositeflatslabs [J]. EngineeringStructures, 2025, 322: 119123.

[8] ElZareefM A, AbdulrahamanAG, AlnemariA. Experimental investigation of punching shear behaviour of ultra-high performanceself-compacting concrete slabs[J]. Case Studies in Construction Materials, 2023,19: e02307.

[9] Kadhim M MA, SalehAR, Cunningham LS, etal. Numerical investigation of non-shear-reinforced UHPC hybrid flat slabs subjectto punching shear[J]. Engineering Structures, 2021, 241: 112444.

[10] Liang S, Shen Y, Ren X. Comparative study of influential factorsforpunching shearresistance/failureofRC slab-column jointsusingmachine-learningmodels[J]. Structures, 2022,45: 1333-1349.

[11] Fakeh A, Hussein A, Elrefai A, et al. Finite element modeling of UHPC slab-column connections using CDP : Parameter calibration and experimental verification [ J ]. EngineeringStructures, 2025,280: 115009.

[12] Chen K, Lin Y, Wang Z, et al. Shear and tensile bonding performance of prefabricated UHPC and cast-in-place NC interface in composite girder bridges[J]. Construction and BuildingMaterials, 2025,462: 139952.

[13] Yuan C, LiJ, Liu J. Study on FrostResistance and Interface Bonding Performance of UHPC-NC Composite with Interface Agent[J]. Materials, 2021,14(21) : 6593.

备注/Memo

备注/Memo:
基金项目 : 国家自然科学基金项 目 (51808499) ; 浙江省 自然科学基金项 目 (LY22E080016) ; 浙江理工大学科研业务费专项资金项 目 (24052126-Y)收稿日期 : 2025-04-23 网络出版日期 : 2025-09-17
作者简介 : 冯斯奕(2000— ) ,女 ,浙江嘉兴人 ,硕士研究生 ,主要从事混凝土结构非线性分析方面的研究。通信作者 : 梁诗雪 ,E-mail:liangsx@zstu. edu. cn
更新日期/Last Update: 2026-03-06