UHPC结构计算时相关参数取值方法

0. 背景

为了对UHPC混塔进行计算，需要搞明白相关的参数取值问题。目前主要是想要在国标的框架下进行计算，这样的计算可能存在不够精细的地方，但是还是那句话，总比没有好。

1. 参数及取值方法

• 立方体抗压强度标准值 $f_{Ucu,k}$
  100mm立方体试块，标养，95%保证率，强度不折算

• 轴心抗压强度标准值$f_{Uck}$
  100×100×300mm棱柱体，标养，95%保证率
  $f_{Uck}=0.88\times 0.88\times f_{Ucu,k}$
  第一个0.88是构件与试件的差异，第二个0.88是棱柱体与立方体的差异

• 轴心抗压强度设计值
  $f_{Uc}=\frac{{\eta }_t\cdot {\eta }_{fU1}\cdot f_{Uck}}{{\gamma }_U}$

${\eta }_t$——为荷载持时计算系数，一般取1.0，极端作用下如爆炸或撞击，经试验验证可采用大于1.0的值；
${\eta }_{fU1}$——用于考虑UHPC在受压时变形能力相对较低，取0.85；
${\gamma }_U$——材料抗力分项系数，对于房屋建筑、水工混凝土结构、市政工程结构取值1.4，对于桥梁结构取值1.45。

• 弹性极限抗拉强度标准值$f_{Utek}$
  标养，95%保证率，分为UHT05、UHT07、UHT10三个等级。

• 抗拉强度标准值$f_{Utk}$
  标养，95%保证率，UHT05、UHT07、UHT10三个等级取值分别为5、7.7、12Mpa。

• 轴心抗拉强度设计值$f_{Ut}$（本条括号中的数值用于桥梁结构）
  UHT05、UHT07、UHT10三个等级取值分别为2.86（2.76）、4.4（4.25）、6.86（6.62）Mpa。

• 弹性模量

• 泊松比$\nu$=0.2

• Alpha_1系数取值
  这个概念来自国标混规，对于UHPC，考虑将其取为0.9

• 5%分位值抗拉强度标准值
  这个概念来自EC2或者MC10，MC10最多给到C100/115，取值为3.7Mpa。考虑到不同等级的混凝土$f_{ctk,0.05}$差距不大，可以直接将UHPC的$f_{ctk,0.05}$取为3.7Mpa。

Table 7.2-1 shows a survey of design values for concrete strength classes up to C100. Although in section 5.1 mechanical properties of concrete are given up to a strength class C120, in this table the strength classes are limited to C100. The reason is that for strength classes > C100 not all areas of application have sufficient data yet for all aspects of behaviour.

2. 算例

2.1 UC120的参数计算

$f_{Ucu,k}=120Mpa$
$f_{Uck}=0.88\times 0.88\times f_{Ucu,k}=0.88\times 0.88\times 120=92.93Mpa$
$f_{Uc}=\frac{{\eta }_t\cdot {\eta }_{fU1}\cdot f_{Uck}}{{\gamma }_U}=\frac{1.0\times 0.85\times 92.93}{1.4}=56.42Mpa$
$f_{Ut}=2.86Mpa$ （按照UHT05考虑）

2.2 UC150的参数计算

$f_{Ucu,k}=150Mpa$
$f_{Uck}=0.88\times 0.88\times f_{Ucu,k}=0.88\times 0.88\times 150=116.16Mpa$
$f_{Uc}=\frac{{\eta }_t\cdot {\eta }_{fU1}\cdot f_{Uck}}{{\gamma }_U}=\frac{1.0\times 0.85\times 116.16}{1.4}=70.53Mpa$
$f_{Ut}=4.40Mpa$ （按照UHT07考虑）

3. SIA 2052-2016的部分条文记录

4.2.2.3 Le coefficient ${\eta }_{fU1}$ pour la prise en compte de la capacite de deformation relativement faible du BFUP solliciten compression vaut ${\eta }_{fU1}=0.85$

考虑到BFUP（瑞士规范对于UHPC的称呼）相对较低的变性能力，给出系数${\eta }_{fU1}=0.85$

2.4.2.5 条材料分项系数1.5，与国标1.4不同，需要注意。
（没有安装法语的输入法，先不摘录了，等回头有空再说）