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作为隧道结构主要承力构件的盾构管片由于设计基准期长、承受土压力大,所以对管片质量要求极高。传统钢筋混凝土隧道管片配筋密集、较为笨重,这给管片生产、运输及施工都带来很大困难。此外,随着隧道数量的增多,与隧道相关的各类火灾事故也显著增加,隧道火灾升温剧烈,会导致支护层发生大面积爆裂与崩落,构件承载力下降,造成巨额的社会和经济损失。混杂纤维自密实混凝土(HyFRSCC)拥有纤维混凝土和自密实混凝土的优点,良好的工作性配合超高的强度和韧性,既可在浇筑施工时保证结构密实性,提高施工质量,又可充分发挥纤维的抗裂、增强和增韧作用。另外聚丙烯纤维熔点较低,高温熔化可以有效释放混凝土内部蒸气压力,缓解高性能混凝土高温爆裂现象。基于以上分析并结合国家自然科学基金资助项目“混杂纤维对高性能混凝土隧道管片火灾高温后性能影响及改善机理研究”(51678100),本课题以纤维掺量、配箍率和剪跨比为变量,系统研究了 HyFRSCC梁高温前后破坏形态及抗剪承载力。主要研究内容和结论如下:(1)配制了满足工作性和强度要求的C50自密实混凝土,并对立方体试块进行高温前后抗压强度试验和微观试验,研究表明钢纤维和聚丙烯纤维混杂可有效提升混凝土高温前后抗压强度,并在高温下表现出良好的抗火性,保证试件完整性。(2)通过对HyFRSCC简支梁高温下温度场研究,系统分析了不同纤维掺量试验梁截面温度场和温度梯度,之后通过数值模拟与实测结果对比,在确定数值模拟可以有效评估混凝土温度场后,对HyFRSCC梁内T500关键温度等温线进行划定。(3)通过对HyFRSCC对称倾角梁高温前后抗剪性能的试验研究,分析了纤维掺量、配箍率和剪跨比对试验梁破坏形态和抗剪承载力的影响。结果表明:高温前后试验梁破坏形态及承载力差别显著,高温后,混凝土强度的极大劣化会使试验梁由剪切破坏变为受弯超筋破坏,抗剪承载力显著下降,纤维掺量对试验梁承载力的影响已不如配箍率对试验梁承载力影响显著。(4)通过对HyFRSCC简支梁高温前后抗剪性能的试验研究,分析了纤维掺量对试验梁破坏形态和抗剪承载力的影响并与倾角梁试件作对比。试验结果表明,轴力的引入可以提升试验梁峰值荷载,限制裂缝扩展,减小试验梁跨中位移;且高温后由于混凝土强度劣化严重,轴力的引入甚至会改变试验梁破坏形态。(5)结合HyFRSCC梁高温前后破坏形态及抗剪承载力,提出提升结构抗剪性能的最优钢纤维掺量为40kg/m3,而用于结构抗火设计的最优纤维掺量组合为混杂纤维HF401组。并根据《欧洲结构抗火设计规范》中T500法提出HyFRSCC梁高温后抗剪承载力计算方法。