桥梁工程超高性能混凝土应用技术标准 DG-TJ-08-2401-2022

目次

1总则............................................................1

2术语和符号......................................................2

2.1术语.......................................................2

2.2符号.......................................................2

3超高性能混凝土材料..............................................8

3.1材料组成...................................................8

3.2材料性能...................................................8

4超高性能混凝土结构设计基本规定.................................14

5超高性能混凝土构件设计.........................................17

5.1一般规定.................................................17

5.2持久状况承载力极限状态计算...............................19

5.3持久状况正常使用极限状态计算.............................32

5.4持久状况和短暂状况构件应力计算...........................34

5.5构造要求.................................................35

6超高性能混凝土-钢组合桥面板构件设计............................37

6.1一般规定..................................................37

6.2结构计算..................................................38

6.3构造要求..................................................41

7预制结构中超高性能混凝土连接设计...............................43

7.1一般规定..................................................43

7.2上部结构连接..............................................43

7.3下部结构连接..............................................44

8维修加固.......................................................47

8.1一般规定..................................................47

8.2受弯构件加固..............................................48

8.3受压构件加固..............................................52

8.4构造要求..................................................60

9施工及质量检验.................................................62

9.1一般规定..................................................62

9.2施工准备..................................................62

9.3模板和支架................................................62

1

9.4搅拌......................................................63

9.5运输......................................................63

9.6浇筑......................................................63

9.7养护......................................................64

9.8高温期和冬期施工..........................................64

9.9质量检验..................................................64

附录A拉伸试验...................................................67

附录B超高性能混凝土拌合物中钢纤维分布均匀性的检验方法...........71

本标准用词说明.....................................................74

引用标准名录.......................................................75

2

1总则

1.0.1为指导桥梁工程UHPC结构的设计、施工、质量检验，做到安全可靠、适

用耐久、技术先进、经济合理，制定本标准。

1.0.2本标准适用于桥梁工程UHPC结构的设计、施工及质量检验。

1.0.3桥梁工程UHPC结构的设计、施工及质量检验，除应符合本标准的规定外，

尚应符合国家、行业和本市现行有关标准的规定。

1

2术语和符号

2.1术语

2.1.1桥梁工程用超高性能混凝土ultra-highperformanceconcretefor

bridges（简称超高性能混凝土或UHPC）

应用于桥梁工程中，由水泥、矿物掺合料、骨料、纤维、外加剂和水等原材

料制成的具有高强、高韧、高耐久性的纤维增强水泥基复合材料。

2.1.2UHPC预混料UHPCpremix

由水泥、矿物掺合料、骨料按UHPC配合比配制的干混料，可包含粉状外加

剂、纤维。

2.1.3弹性抗拉强度elastictensilestrength

应变硬化型和应变软化型UHPC的单轴拉伸试件由线弹性转变为非线性时的

转折点所对应的拉伸应力。

2.1.4抗拉强度tensilestrength

应变硬化型UHPC的单轴拉伸试件应力应变曲线上的拉应力峰值。

2.1.5极限拉应变ultimatetensilestrain

应变硬化型UHPC的单轴拉伸试件应力应变曲线上的拉应力峰值对应的应变。

2.1.6应变硬化strainhardening

当拉应力超过弹性抗拉强度后，拉应力随应变增大而不立即下降的现象。

2.1.7应变软化strainsoftening

当拉应力超过弹性抗拉强度后，拉应力随应变增大而持续下降的现象。

2.1.8触变性thixotropy

水泥基材料拌合物在剪力作用下的表观黏度减小，而当剪力撤除后，黏度又

恢复的性质。

2

2.2符号

2.2.1材料性能相关符号

퐸푐——普通混凝土的弹性模量；

——普通钢筋、预应力钢筋弹性模量；

퐸푠、퐸푝

퐸푈푐——UHPC的弹性模量；

퐺u——UHPC的剪切变形模量；

UC120——立方体抗压强度标准值为120MPa的UHPC抗压强度等级；

UT0——抗拉性能满足0级要求的UHPC抗拉性能等级；

푓cd——普通混凝土的轴心抗压强度设计值；

푓d——钢材的抗拉强度设计值；

——预应力钢筋的抗拉强度标准值、设计值；

푓pk、푓pd

푓sk、푓sd——普通钢筋抗拉强度标准值、设计值；

′′——普通钢筋、预应力钢筋抗压强度设计值；

푓sd、푓pd

푓Ucd——UHPC轴心抗压强度设计值；

푓Uck——UHPC轴心抗压强度标准值；

′

푓Uck——施工阶段的立方体UHPC轴心抗压强度标准值；

푓Ucuk——UHPC立方体抗压强度标准值；

푓Ute——UHPC弹性抗拉强度；

푓Uted——UHPC弹性抗拉强度设计值；

푓Utek——UHPC弹性抗拉强度标准值；

푓Utu——UHPC抗拉强度；

푓Utud——UHPC抗拉强度设计值；

푓Utuk——UHPC抗拉强度标准值；

′

푓Utk——施工阶段的UHPC轴心抗拉强度标准值；

푓vd——钢材的抗剪强度设计值；

ℎu——UHPC构件或UHPC层的厚度；

푙u——UHPC构件或UHPC层的裂缝计算长度；

푡——龄期；

3

t0——加载龄期；

εUcc——UHPC的徐变应变；

휀Ucu——非均匀受压时的UHPC极限压应变；

εUel——UHPC的弹性应变；

εUs——UHPC的总收缩值；

——UHPC的最终收缩应变值；

휀Us∞

——UHPC的极限拉应变；

휀Utu

휇——UHPC的泊松比；

𝜎U,D——UHPC名义疲劳弯拉应力允许值；

——UHPC的最终徐变系数；

휑U,∞(푡∞,푡0)

푤ut——UHPC裂缝宽度。

2.2.2作用和作用效应有关符号

퐹cc——受压区RC桥面板的压应力合力；

퐹Uc——受压区UHPC的压应力合力；

퐹Ut——受拉区UHPC的拉应力合力；

푀d——弯矩设计值；

푁d——轴向力组合设计值；

푅——构件承载能力设计值。

푆ud——作用效应的组合设计值；

푉d——剪力组合设计值；

——抗剪承载力设计值；

푉Rd

——普通混凝土的抗剪承载力设计值

푉Rd,c

——UHPC基体的抗剪承载力；

푉Rd,U

——箍筋提供的抗剪承载力；

푉Rd,s

——预应力钢筋提供的抗剪承载力；

푉Rd,P

푉푣푑——组合梁截面竖向剪力设计值；

4

——组合梁截面竖向抗剪承载力；

푉vu

′——受拉区、受压区纵向预应力钢筋合力点处UHPC法向应力等于

𝜎p0、𝜎p0

0时预应力筋应力；

——扣除全部预应力损失后的预加力在构件抗裂验算边缘产生的

𝜎pc

UHPC预压应力；

——纵向普通钢筋、预应力钢筋的应力；

𝜎s、𝜎p

——在作用频遇组合下构件抗裂验算边缘UHPC的法向拉应力；

𝜎st

——在作用频遇组合和预加力产生的UHPC主拉应力；

𝜎tp

𝜎f——疲劳验算时UHPC截面受拉区边缘纤维的最大拉应力；

t,max

𝜎Uc——截面达到抗弯承载力极限时，构件截面受压边缘UHPC的应力；

——受拉区预应力钢筋屈服时，受拉区纵向预应力钢筋合力点处

휀p

UHPC的应变；

′、′——截面达到抗弯承载力极限时，构件受压区纵向普通钢筋、纵向

휀s휀p

预应力钢筋合力点处UHPC的应变；

——截面达到抗弯承载力极限时，构件截面受压边缘UHPC的应变；

휀Uc

——受拉区预应力钢筋屈服时，构件截面受拉边缘UHPC的应变。

휀Ut

2.2.3几何参数有关符号

퐴푈——UHPC构件的截面净面积；

퐴Ut——UHPC构件有效受拉区面积；

′——构件受拉区、受压区纵向预应力钢筋的截面面积；

퐴p、퐴p

′

퐴s、퐴s——构件受拉区、受压区纵向普通钢筋的截面面积；

퐴sv——箍筋面积；

Aw——钢梁腹板的截面面积；

Weff——截面抗弯模量；

푆v——箍筋的间距；

푎c——截面受压区UHPC压应力合力重心距离受压边缘的距离；

5

푎、푎′——构件受拉区、受压区普通钢筋和预应力筋合力点至截面近边的

距离；

——构件受拉区普通钢筋合力点、预应力筋合力点至受拉区边缘的

푎s、푎p

距离；

′′——构件受压区普通钢筋合力点、预应力钢筋合力点至受压区边缘

푎s、푎p

的距离；

푎t——UHPC构件有效受拉区合力重心距受拉边缘的距离；

푏——矩形截面宽度，T形或I形截面腹板宽度；

′

푏f、푏f——T形或I形截面受拉区、受压区的翼缘宽度；

′

푏fRC——RC桥面板宽度；

——轴向力对截面重心轴的偏心距；

e0

′

ℎfRC——RC桥面板高度；

ℎ——截面高度；

′

ℎf、ℎf——T形或I形截面受拉区、受压区的翼缘厚度；

ℎ0——截面有效高度，纵向受拉钢筋合力点至截面受压边缘的距离；

ℎ0𝑖——受压区边缘至受拉区第𝑖层钢筋截面重心的距离；

′

ℎ0——纵向受压钢筋合力点至截面受拉边缘的距离；

ℎ푈——加固增设的UHPC层厚度；

푥——截面受压区高度；

푥c——UHPC构件截面受压区高度；

푥t——UHPC构件拉应变小于2.0휀푈푡푢的受拉区高度；

푧——外力杠杆臂；

휉b——相对界限受压区高度；

푥b——界限受压区高度。

2.2.4计算参数及其他有关符号

훾0——桥梁结构的重要性系数；

——偏心受压构件轴向力偏心距增大系数；

휂θ——挠度长期增长系数；

6

휂hU——纤维分布方向上构件厚度的影响系数；

——荷载偏心率对截面曲率的影响系数；

휉1

——构件长细比对截面曲率的影响系数；

휉2

——轴心受压构件稳定系数。

7

3超高性能混凝土材料

3.1材料组成

3.1.1UHPC用水泥宜采用比表面积为330m2/kg～390m2/kg的42.5级及以上硅酸

盐水泥、普通硅酸盐水泥。硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥应符合现行国家标准《通

用硅酸盐水泥》GB175的规定。

3.1.2UHPC用矿物掺合料应满足下列要求：

1矿物掺合料应符合现行国家标准《高强高性能混凝土用矿物外加剂》GB∕T

18736的规定。

2当采用其他矿物掺合料时，矿物掺合料性能应符合国家现行标准的规定，

且应通过试验验证。

3.1.3UHPC用细骨料宜满足国家现行标准《高性能混凝土用骨料》JG/T568和《活

性粉末混凝土》GB/T31387的规定，且氯离子含量应符合现行上海市工程建设

规范《预拌混凝土生产技术标准》DG/TJ08-227的规定。使用粗骨料时，其最大

粒径不应大于10mm，且应通过试验验证。

3.1.4UHPC用外加剂应满足下列要求：

1减水剂应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB8076和《混凝土外加剂

应用技术规范》GB50119的规定，宜选用减水率不小于30%的高性能减水剂。

2其他外加剂应符合国家现行标准的规定，且应通过试验验证。

3.1.5UHPC用钢纤维宜采用长度为6mm～25mm、直径为0.10mm～0.25mm、长径比

为50～120，且抗拉强度不低于2000MPa的微细钢纤维，钢纤维体积掺量宜为

1.0%～4.0%。

3.1.6UHPC用拌合用水应符合现行行业标准《混凝土用水标准》JGJ63的规定。

3.1.7UHPC的配合比应通过试验验证，且满足设计性能要求时方可使用。

3.2材料性能

3.2.1UHPC抗压强度等级应按边长为100mm立方体试件的抗压强度标准值确定，

8

UHPC立方体抗压强度标准值푓Ucuk不应小于120MPa，并应按表3.2.1采用。

表3.2.1UHPC立方体抗压强度标准值

强度等级UC120UC140UC160UC180UC200

푓Ucuk(MPa)120140160180200

注：采用粗骨料时应乘以0.95折减系数。

3.2.2UHPC轴心抗压强度标准值푓Uck应按表3.2.2取值。

表3.2.2UHPC轴心抗压强度标准值

强度等级UC120UC140UC160UC180UC200

푓Uck(MPa)8498112126140

3.2.3UHPC轴心抗压强度设计值푓Ucd应按表3.2.3取值。

表3.2.3UHPC轴心抗压强设计值

强度等级UC120UC140UC160UC180UC200

푓Ucd(MPa)5868778797

3.2.4UHPC弹性抗拉强度푓Ute，抗拉强度푓Utu以及极限拉应变휀Utu应按本标准附录

A进行测定。

3.2.5UHPC抗拉性能等级应按表3.2.5进行划分，弹性抗拉强度标准值푓Utek，抗

拉强度标准值푓Utuk，以及极限拉应变휀Utu应满足表3.2.5的要求。

表3.2.5轴拉力学性能

抗拉性能等级UT0UTIUTIIUTIIIUTIV

푓Utek（MPa）≥7.0≥7.0≥7.0≥8.0≥10.0

푓Utuk（MPa）≥4.9≥7.0≥7.7≥9.6≥12

푓Utuk/푓Utek-≥1.0≥1.1≥1.2≥1.2

휀푈푡푢（%）-≥0.15≥0.15≥0.2≥0.2

注：1UHPC抗拉性能等级划分时三项指标应同时满足；

2构件计算时UHPC弹性抗拉强度标准值、抗拉强度标准值、极限拉应变应取下限；

3UT0级UHPC拉伸应变达到0.15%时对应的拉应力不应低于0.7倍푓Utek。

3.2.6UHPC按拉伸力学特性分为应变硬化和应变软化两种类型（图3.2.6），应采

9

用下列规定进行表达：

1采用双折线模型，描述UHPC的弹性性能和硬化特征。

2采用应力裂缝宽度模型，描述UHPC的软化行为，裂缝宽度与应变应符合

下列规定：

푤Ut

휀Ut=(3.2.6-1)

푙u

2

푙=ℎ(3.2.6-2)

U3U

式中：푙U——UHPC构件或UHPC层的裂缝计算长度（mm）；

ℎU——UHPC构件或UHPC层的厚度（mm）；

푤Ut——UHPC构件或UHPC层的裂缝张开宽度（mm），푤Ut,max可取最长纤维长

度的1/2。

σUtσUt

fUtufUtu

fUte

EU

eUt0wUt

0wUt,max

eUtu

（a）UTI～IV应变硬化类型

σUtσUt

fUtefUte

0.7fUte

EU

eUtwUt

00wUt,max

0.15%

（b）UT0应变软化类型

图3.2.6UHPC应变硬化和应变软化特性

3.2.7UHPC的弹性抗拉强度设计值及抗拉强度设计值应按下列公式进行计算：

10

휂hU·휂k·푓Utek

푓Uted=(3.2.7-1)

훾푈

휂hU·휂k·푓Utuk

푓Utud=(3.2.7-2)

훾푈

式中：푓Uted——UHPC弹性抗拉强度设计值（MPa）；

푓Utek——UHPC弹性抗拉强度标准值（MPa）；

푓Utud——UHPC抗拉强度设计值（MPa）；

푓Utuk——UHPC抗拉强度标准值（MPa）；

휂k——与构件尺寸和制造工艺相关的系数。采用UHPC进行整体计算分

析时，휂k=1.0；采用UHPC进行局部计算分析时，휂k=0.85；

훾U——分项系数。对于不配筋结构，훾푈=1.4；对于配筋UHPC和预应

力UHPC结构，훾푈=1.3；

휂hU——纤维分布方向上构件厚度的影响系数，按图3.2.7取值。

ηhU

1.0

0.8

h(mm)

050100U

图3.2.7构件厚度的系数

3.2.8UHPC受压或受拉时的弹性模量宜按表3.2.8采用。当有可靠试验依据时，

可按实测数据确定，试验方法应符合现行国家标准《活性粉末混凝土》GB/T31387

的规定。

表3.2.8UHPC弹性模量

强度等级UC120UC140UC160UC180UC200

4

퐸Uc（×10MPa）4.24.54.85.15.4

3.2.9UHPC的剪切变形模量퐺U可按表3.2.8中퐸Uc值的0.4倍采用，UHPC泊松比

可采用0.2。

3.2.10UHPC最终徐变系数应符合下列规定：

1采用常温养护时，UHPC最终徐变系数可取0.8～0.9。

11

2采用蒸汽养护时，UHPC最终徐变系数可取0.2。

3.2.11采用常温养护的UHPC徐变应变应符合下列规定：

1当UHPC的压应力不大于40%푓Ucuk或UHPC拉应力不大于푓Ute时，由于徐

变产生的应变应按下列公式计算：

휀Ucc(푡)=휑U(푡,푡0)·휀Uel(3.2.11-1)

(푡−푡)푎

0(3.2.11-2)

휑U(푡,푡0)=휑U,∞(푡∞,푡0)·푎

(푡−푡0)+푏

式中：휀Ucc——UHPC的徐变应变；

εUel——UHPC的弹性应变；

푡0——加载龄期（d）；

푡——龄期（d）。

最终徐变系数휑U,∞(푡∞,푡0)和系数푎、푏可按表3.2.11采用。

表3.2.11最终徐变系数和系数a、b

푡0(天)휑U,∞(푡∞,푡0)푎푏

41.20.63.2

71.00.64.5

280.90.610

2当UHPC的压应力大于40%푓Ucuk或UHPC拉应力大于푓Ute时，应考虑荷载水平

对徐变的影响。

3.2.12UHPC的收缩应符合下列规定：

1采用常温养护时，UHPC总收缩值可根据龄期按下式计算：

2.48

−()

√푡−0.86(3.2.12-1)

휀Us(푡)=휀Us∞·푒

式中：휀Us——UHPC的总收缩值；

휀Us∞——UHPC的最终收缩应变值，未采取收缩补偿措施时，可取0.6‰～

0.8‰；

푡——龄期（d）。

2采用蒸汽养护时，UHPC总收缩值可按下式计算：

12

휀

Us∞·푡(푡≤2)

휀Us(푡)={2(3.2.12-2)

휀Us∞(푡>2)

式中：휀Us∞——UHPC的最终收缩应变值，可取0.5‰。

3.2.13当采用外加剂或其他措施来降低UHPC收缩值时，UHPC收缩值应根据实

测值进行确定。

3.2.14应变硬化UHPC在拉力作用下容许疲劳强度可按下式计算：

푓+푓

𝜎=0.6×(UtekUtuk)(3.2.14)

U,D2

式中：푓Utek——UHPC弹性抗拉强度标准值，按表3.2.5取值；

푓Utuk——UHPC抗拉强度标准值，按表3.2.5取值。

3.2.15UHPC的扩展度、触变性等工作性能指标应根据现场施工工艺要求确定，

应具有自密实性能，并满足桥梁结构纵横坡成型的施工要求。

13

4超高性能混凝土结构设计基本规定

4.0.1本标准采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，应按分项系数的设

计表达式进行设计。桥梁工程UHPC结构应进行承载能力极限状态及正常使用极

限状态设计；两类极限状态设计要求及结构设计内容应符合现行行业标准《公路

钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG3362的规定。

4.0.2作用效应计算宜采用弹性理论，并应符合现行行业标准《公路钢筋混凝

土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG3362的规定。

4.0.3桥梁工程UHPC结构的承载能力极限状态计算应采用下式：

훾0푆ud≤푅(4.0.3-1)

式中：훾0——桥梁的重要性系数，按结构设计安全等级，一级、二级、三级

分别取用1.1、1.0、0.9，结构设计安全等级应符合现行现行

行业标准《公路桥涵设计通用规范》JTGD60的规定；

푆ud——作用效应的组合设计值，对于汽车荷载效应应计入冲击系数；

푅——构件承载能力设计值。

4.0.4对于桥梁工程UHPC结构进行截面承载力、整体稳定计算时，作用（或荷

载）的效应组合应采用现行行业标准《公路桥涵设计通用规范》JTGD60的基本

组合；当进行倾覆稳定性计算和疲劳验算时，作用的效应组合应采用标准组合。

4.0.5受弯构件截面承载力验算应计入剪力滞效应的影响，T梁和箱梁翼缘的

有效分布宽度应按现行行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》

JTG3362的规定执行。

4.0.6桥梁工程UHPC结构计算应计入材料收缩、徐变的影响。计算UHPC徐变

时，可假定徐变与UHPC应力呈线性关系。当缺乏符合当地实际条件的数据和计

算方法时，徐变系数可按本标准第3.2.11条取用；UHPC的收缩应变，可按本标

准第3.2.12条取用。

4.0.7桥梁工程UHPC结构设计时，主体结构宜采用应变硬化类材料，附属设施、

耐久性提升等维修加固工程中可采用应变软化类材料。结构计算时，配筋UHPC

（UTI级以上）材料的本构关系如图4.0.7所示。UHPC的抗拉强度设计值应按本

14

标准第3.2.7条计算。

应力（MPa）

应变（）

图4.0.7配筋UHPC本构关系图

4.0.8桥梁工程UHPC结构计算应符合下列规定：

1满足本标准材料性能和构造要求规定的桥梁工程UHPC结构可按普通钢

筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构计算作用效应。持久设计状况、短暂设计状况

和偶然设计状况应按现行行业标准《公路桥涵设计通用规范》JTGD60和《公路

钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG3362计算，地震设计状况应按

照现行行业标准《公路桥梁抗震设计规范》JTG/T2231-01或《城市桥梁抗震设

计规范》CJJ166计算。

2UHPC结构的承载力计算除计入受拉区钢筋及预应力钢筋外，还应计入

UHPC材料的贡献。受拉区UHPC材料承载力贡献值计算时，材料拉应力应按푓Utud

计；当配筋UHPC材料拉应变超过2.0휀Utu时，不应再计入UHPC材料的贡献。

3UHPC结构的承载力计算可采用本标准计算公式，也可采用计入材料非线

性本构的有限元计算方法。

4UHPC结构受力分析时，无配筋UHPC材料的计算重度可取26kN/m³，配筋

UHPC材料计算重度应根据实际配筋率进行换算。

4.0.9桥梁工程UHPC结构耐久性设计内容应符合现行行业标准《公路工程混凝

土结构耐久性设计规范》JTG/T3310的规定。

4.0.10桥梁工程UHPC结构及构件的设计使用年限应符合现行行业标准《公路工

程技术标准》JTGB01的规定。UHPC-钢组合桥面板结构中的UHPC层为结构层，

设计使用年限应与桥梁主体结构一致。

4.0.11桥梁工程UHPC结构所处环境类别应按现行行业标准《公路钢筋混凝土及

预应力混凝土桥涵设计规范》JTG3362规定确定。

15

4.0.12桥梁工程UHPC结构及构件耐久性技术措施应符合现行行业标准《公路钢

筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG3362的规定，但钢筋的保护层厚

度应满足本标准第5.5.1、6.3.2、7.1.3和8.4.2条的规定。

16

5超高性能混凝土构件设计

5.1一般规定

5.1.1桥梁工程UHPC结构的持久状况设计应按承载能力极限状态的要求，对构

件进行承载能力及稳定计算，必要时尚应进行结构的倾覆和滑移验算。在进行承

载能力极限状态计算时，作用的效应应采用组合设计值，结构材料性能应采用强

度设计值。

5.1.2桥梁工程UHPC结构的持久状况设计应按正常使用极限状态的要求，采用

作用频遇组合、作用准永久组合，或作用频遇组合并考虑作用长期效应的影响，

对构件的抗裂、裂缝宽度和挠度进行验算，并使各项计算值不超过本标准规定的

各相应限值。在各种组合中，汽车荷载不计冲击系数。在预应力UHPC构件中，

预应力应作为荷载计入，荷载分项系数取为1.0。对连续梁等超静定结构，尚应

计入由预应力、温度作用等引起的次效应。

5.1.3UHPC构件正截面承载力应计算基于下列基本假定：

1构件弯曲后，截面仍应保持平面。

2截面受拉区UHPC拉应变在不超过2.0倍极限拉应变（2.0휀Utu）内应按

푓Utud计入抗拉强度，拉应变超过2.0휀Utu的部分，不应计入抗拉强度对抗弯承载

力的贡献。

3UHPC受弯构件、偏心受力构件正截面承载力计算时，受压区UHPC的应

力图形为三角形分布，顶缘压应力最大值不应超过푓Ucd。三角形分布的受压区高

度푥c可由截面应变保持平面的假定的应变关系及内力平衡关系求出，且受压侧

UHPC最大压应变不超过极限压应变휀Ucu=0.0033。

4UHPC与普通钢筋混凝土组合截面中，不应计入受拉区普通混凝土的抗拉

强度；截面受压区普通混凝土压应力简化为矩形分布，极限状态压应力应为普通

混凝土的抗压强度设计值。

5纵向体内钢筋的应力等于钢筋应变与钢筋弹性模量的乘积，应力值应符

合现行行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG3362的

规定。

5.1.4UHPC受弯构件、偏心受力构件正截面承载力计算时，纵向受拉钢筋屈服

17

与受压区UHPC破坏同时发生时的相对界限受压区高度ξb应按下列公式计算：

1普通钢筋UHPC构件

1

휉b=푓(5.1.4-1)

1+sd

퐸s휀Ucu

2预应力UHPC构件

1

휉b=

0.002푓pd−휎p0(5.1.4-2)

1++

휀Ucu퐸p휀Ucu

式中：휉b——相对界限受压区高度，取푥푏/ℎ0；

푥푏——界限受压区高度；

ℎ0——截面有效高度，纵向受拉钢筋合力点至截面受压边缘的距离；

퐸s、퐸p——普通钢筋、预应力钢筋弹性模量；

휀Ucu——非均匀受压时的UHPC极限压应变，无进一步试验数据时，可

取0.0033；

𝜎p0——纵向预应力钢筋合力点处UHPC法向应力等于零时预应力筋应

力，按现行行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设

计规范》JTG3362的规定取值。

5.1.5UHPC受弯构件、偏心受力构件纵向钢筋应力按下列规定确定：

1普通钢筋

ℎ

𝜎=퐸휀(0𝑖−1)(5.1.5-1)

s𝑖sUcu푥

2预应力钢筋

ℎ

𝜎=퐸휀(0𝑖−1)+𝜎(5.1.5-2)

p𝑖pUcu푥p0𝑖

3按式（5.1.7-1）、（5.1.7-2）计算的纵向钢筋应力应符合本标准第5.1.3

条5款的规定。

式中：ℎ0𝑖——第𝑖层纵向钢筋截面重心至截面受压边缘的距离；

푥——UHPC受压区高度；

𝜎s𝑖、𝜎p𝑖——第𝑖层纵向普通钢筋、预应力钢筋的应力，正值代表拉应力，负

值代表压应力；

𝜎p0𝑖——第𝑖层纵向预应力钢筋截面重心处UHPC法向应力等于零时，预

应力钢筋中的应力。

18

5.2持久状况承载力极限状态计算

Ⅰ轴心受力构件

5.2.1UHPC轴心受拉构件的正截面抗拉承载力计算应符合下列规定：

1仅设置普通钢筋的UHPC轴拉构件，正截面抗拉承载力应按下式计算：

훾0푁d≤푓sd퐴s+푓Utud퐴U(5.2.1-1)

2同时设置预应力钢筋及普通钢筋的UHPC轴拉构件，正截面抗拉承载力应

取下列两式的较大值：

(5.2.1-2)

훾0푁d≤푓sd퐴s+푓pd퐴p

(5.2.1-3)

훾0푁d≤푓sd퐴s+min(2.0휀Utu퐸p+𝜎p0,푓pd)퐴p+푓Utud퐴U

式中：퐴s、퐴p、퐴U——普通钢筋、预应力钢筋的全部截面面积和UHPC构件的截

面净面积。

Ⅱ受弯构件

5.2.2矩形截面UHPC受弯构件的正截面抗弯承载力计算应符合下列规定：

1矩形截面UHPC受弯构件仅配置纵向体内普通钢筋时，正截面抗弯承载力

计算应符合下列规定（图5.2.2-1），构件抗弯承载力按式（5.2.2-1）计算：

′

s

a

c

cc

x

x

x

h

h

t

x

t

x

0.9

s

a

图5.2.2-1配置纵向普通钢筋的矩形截面UHPC受弯构件正截面承载力计算

푥2푥푥

cc′′c′

훾푀≤푓sd퐴(ℎ−푎−)+0.9푓푏푥(0.55푥+)+퐸퐴휀(−푎)

0dss3Utudtt3sss3s

(5.2.2-1)

19

上式中UHPC截面受压区高度xc应按下式计算：

′′

퐹Uc+퐸s퐴푠휀푠=퐹Ut+푓sd퐴s(5.2.2-2)

其中：

퐹Uc=0.5𝜎Uc푏푥c(5.2.2-3)

𝜎Uc=퐸Uc휀Uc≤푓Ucd(5.2.2-4)

퐹Ut=0.9푓Utud푏푥t(5.2.2-5)

푥c

휀Uc=2.0휀Utu(5.2.2-6)

ℎ−푥c

′

푥c−푎

′s(5.2.2-7)

휀s=2.0휀Utu

ℎ−푥c

푥t=ℎ−푥c(5.2.2-8)

截面受压区高度应符合下列要求：

푥c<휉bℎ0(5.2.2-9)

2矩形截面UHPC受弯构件同时配置纵向体内普通钢筋及预应力钢筋时，正

截面抗弯承载力计算应符合下列规定（图5.2.2-2），构件抗弯承载力按式

（5.2.2-10）计算：

′

s

p

a

c

a′

c

c

x

x

x

t

h

x

h

t

x

0.9

s

p

a

a

图5.2.2-2配置纵向普通钢筋及预应力钢筋的矩形截面UHPC受弯构件正截面承载力计算

′′′

훾0푀d≤푓sd퐴s(ℎ−푎s−푎p)+푓pd퐴p(ℎ−푎p−푎p)+0.9푓Utud푏푥t(0.45푥t+푥c−푎p)

11

−𝜎푏푥(푥−푎′)−퐸퐴′휀′(푎′−푎′)(5.2.2-10)

2Ucc3cpssssp

上式中UHPC截面受压区高度xc应按下式计算：

20

′

𝜎p0

′′′′(5.2.2-11)

퐹Uc+퐸s퐴푠휀푠+퐸p퐴p(휀p−)=퐹Ut+푓pd퐴p+푓sd퐴s

퐸p

其中：

퐹Uc=0.5𝜎Uc푏푥c