CN116479741A - 一种剪弯段填充部分uhpc的梁体结构及其预制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种剪弯段填充部分UHPC的梁体结构及其预制方法，解决了目前梁体采用全部用UHPC浇筑时，不仅会带来较大的结构自重和自身较高的成本，而且会导致桥梁整体的建造成本增加，施工周期延长的问题。本发明包括普通混凝土段梁体和UHPC段梁体，UHPC段梁体与普通混凝土段梁体在沿梁体的长度方向上间隔设置。本发明结合钢筋混凝土梁的剪弯段的受力特点，仅在钢筋混凝土剪弯段关键部位填充一定长度的UHPC材料来改善主梁剪弯段的力学性能，可以大幅度提高主梁的抗剪承载力；同时在主梁剪弯段部分区段填充UHPC，有效降低了支点附近梁的横截面面积，减轻了结构的自重，同时还降低了UHPC的施工成本，具有较好的经济性与实用性。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，特别是指一种剪弯段填充部分UHPC的梁体结构及其预制方法。
背景技术
超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete)结构质密孔隙率低，具有优异的抗腐蚀性和抗疲劳性以及较高的抗拉和抗压强度，如将其用于桥梁结构，则主梁的抗剪及抗弯能力均能得到有效的提高。
目前桥梁建设中采用UHPC的案例越来越多，但研究发现UHPC结构自重大，产品材料及建造成本偏高，如果整座桥梁的主梁全部用UHPC浇筑，不仅会带来较大的结构自重和自身较高的成本，而且为了平衡受力所需要增加桥梁支撑，会导致桥梁整体的建造成本增加，施工周期延长。
发明内容
为了解决背景技术中所存在的目前梁体采用全部用UHPC浇筑时，不仅会带来较大的结构自重和自身较高的成本，而且会导致桥梁整体的建造成本增加，施工周期延长的问题，本发明提出了一种剪弯段填充部分UHPC的梁体结构及其预制方法。
本发明的技术方案是：一种剪弯段填充部分UHPC的梁体结构，包括普通混凝土段梁体和UHPC段梁体，UHPC段梁体与普通混凝土段梁体在沿梁体的长度方向上间隔设置。
优选的，UHPC段梁体在上下方向上包括多层UHPC梁体浇筑层，普通混凝土段梁体在上下方向上包括多层普通混凝土梁体浇筑层，UHPC梁体浇筑层与普通混凝土梁体浇筑层一一对应衔接，且同一层的UHPC梁体浇筑层与普通混凝土梁体浇筑层的厚度相同。
优选的，UHPC梁体浇筑层与普通混凝土梁体浇筑层的衔接处在上下方向上呈左右参差交叉侵入结构。
优选的，每一层的左右参差交叉侵入结构的侵入长度为2/3的该层厚度值。
优选的，同一层的UHPC梁体浇筑层与普通混凝土梁体浇筑层为一体浇筑成型结构；
上下相邻的UHPC梁体浇筑层和普通混凝土梁体浇筑层为分层浇筑结构。
一种剪弯段填充部分UHPC的梁体结构的预制方法，包括以下步骤，S1～根据UHPC材料和普通混凝土的材料特性，建立剪弯段局部填充UHPC梁抗剪承载力模型；
S2～根据剪弯段局部填充UHPC梁抗剪承载力模型，建立剪弯段填充UHPC简支梁抗剪承载力公式：
式中，β为UHPC裂缝长度占比系数；
b为梁宽；
c为自纵向钢筋与斜裂缝底端相交点至斜裂缝顶端距离的水平投影长度；
fcu,k为混凝土立方体抗压强度标准值；
As为纵筋面积；
fs为纵筋强度；
ρsv为配箍率；
fsv为箍筋强度；
α取0.6；
ω为钢纤维随机分布系数；
σf为钢纤维的抗拔强度；
Vf为钢纤维体积掺量；
lf为钢纤维长度；
df为钢纤维直径；
τf为纤维与基体平均黏结应力，与UHPC单轴抗压强度有
系数A、B取值为
S3～根据主梁抗剪切承载力相关计算参数，以及剪弯段梁体所需承载的荷载，采用剪弯段填充UHPC梁抗剪承载力公式，计算出UHPC段梁体和普通混凝土梁体的长度、位置；
S4～安装主梁模板；
S5～在主梁模板内安装钢筋笼；
S6～根据UHPC段梁体和普通混凝土梁体的长度、位置，在主梁模板内的对应位置，分层浇筑UHPC和普通混凝土，形成相互衔接的UHPC梁体浇筑层和普通混凝土梁体浇筑层；
S7～浇筑完成，待主梁凝固成型后，拆除主梁模板，完成主梁的预制施工。
优选的，在进行步骤S6中的分层浇筑UHPC和普通混凝土时，每一层的UHPC梁体浇筑层和普通混凝土梁体浇筑层均同时、等厚度浇筑；
且UHPC梁体浇筑层和普通混凝土梁体浇筑层的衔接处采用交叉侵入方式进行浇筑处理，形成左右参差交叉侵入结构；
每一层的左右参差交叉侵入结构的侵入长度为2/3的该层厚度值。
优选的，步骤S1中的剪弯段局部填充UHPC梁抗剪承载力模型的斜裂缝截面的平衡方程为：
式中，σ为剪压区混凝土承受的压应力；
τ为剪压区UHPC承受的剪应力；
b为梁宽；
F为混凝土剪面上的竖向剪力；
D为混凝土剪面上的水平压力剪力；
Ts为纵筋拉力；
As为纵筋面积；
fs为纵筋应力；
Tsv为箍筋拉力；
ρsv为配箍率；
fsv为箍筋应力；
d为Vw距离O点的力臂长度；
z为减压面混凝土高度；
a为剪压面至支座的距离；
c为自纵向钢筋与斜裂缝底端相交点至斜裂缝顶端距离的水平投影长度；
Vw为钢纤维拉拔力；
Vw1为钢纤维拉拔力的竖向分力；
Vw2为钢纤维拉拔力的水平分力；
h0为梁截面有效高度；
θ为主斜裂缝与梁轴线的夹角。
优选的，UHPC裂缝长度占比系数β计算方式如下，设剪弯段UHPC填充长度为l，斜裂缝下端位置为p，剪弯段UHPC填充的起点至斜裂缝下端位置的长度为lp，斜裂缝在水平面上的投影长度为c，则，
当剪弯段UHPC填充长度l＜lp，此时斜裂缝未穿过UHPC段梁体，斜裂缝穿过UHPC的水平投影长度为0，此时β＝0；
当剪弯段UHPC填充长度lp＜l＜(lp+c)时，斜裂缝同时穿过两种材料，根据图7b中斜裂缝在两种材料中的占比关系可以计算出具体的β值，
当剪弯段UHPC填充长度l＞(lp+c),斜裂缝部分穿过UHPC，此时β＝1。
优选的，斜裂缝在水平面上的投影长度为c的计算公式为，c＝kλh0；
其中，λ：斜截面顶端处正截面的剪跨比；
Md、Vd：斜截面顶端处正截面的弯矩与剪力设计值；
k：影响系数。
本发明的优点：本发明结合钢筋混凝土梁的剪弯段的受力特点，仅在钢筋混凝土剪弯段关键部位填充一定长度的UHPC材料来改善主梁剪弯段的力学性能，可以大幅度提高主梁的抗剪承载力；同时在主梁剪弯段部分区段填充UHPC，有效降低了支点附近梁的横截面面积，减轻了结构的自重，同时还降低了UHPC的施工成本，具有较好的经济性与实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为钢筋混凝土简支梁加载及内力图；
图2为简支梁的剪弯段填充部分UHPC的示意图；
图3为简支梁的剪弯段填充部分UHPC的浇筑示意图；
图4为简支梁内的UHPC与普通混凝土(NC)连接部位示意图；
图5为简支梁剪弯段填充UHPC破坏时斜裂缝位置；
图6为3种斜裂缝位置时各斜截面抗剪承载力计算图示；
图7为斜裂缝投影长度c的投影示意图；
图8为抗剪承载力较薄弱截面位置图；
图9为剪弯段填充不同长度的UHPC时与斜裂缝产生的位置关系；
图10为不同UHPC填充长度梁的抗剪承载力变化图；
图中，1、普通混凝土梁体浇筑层，2、UHPC梁体浇筑层，3、模板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：一种剪弯段填充部分UHPC的梁体结构，如图4所示，包括普通混凝土段梁体和UHPC段梁体，UHPC段梁体与普通混凝土段梁体在沿梁体的长度方向上间隔设置。
UHPC段梁体在上下方向上包括多层UHPC梁体浇筑层2，普通混凝土段梁体在上下方向上包括多层普通混凝土梁体浇筑层1，UHPC梁体浇筑层2与普通混凝土梁体浇筑层1一一对应衔接，UHPC梁体浇筑层2与普通混凝土梁体浇筑层1的衔接处在上下方向上呈左右参差交叉侵入结构，同一层的UHPC梁体浇筑层2与普通混凝土梁体浇筑层1的厚度相同。
在浇筑过程中，为保证UHPC与普通混凝土连接部位的粘结强度，同一层的UHPC梁体浇筑层2与普通混凝土梁体浇筑层1为一体浇筑成型结构；上下相邻的UHPC梁体浇筑层2和普通混凝土梁体浇筑层1采取从下向上分层连续浇筑的方式，分层浇筑的最大分层厚度不超过20cm厚，配筋较密时不超过15cm。
每一层的左右参差交叉侵入结构的侵入长度为2/3的该层厚度值。UHPC选用可参照《超高性能混凝土(UHPC)技术要求》(T/CECS10107-2020)规定不低于100Mpa。普通混凝土应不采用低于C60混凝土；梁内纵筋与箍筋采用HB400级钢筋；试件可参照《混凝土物理力学性能试验方法标准》(GB-T 50081-2019)及根据《超高性能混凝土(UHPC)技术要求》(T/CECS10107-2020)进行相应试件的浇筑与养护。
一种剪弯段填充部分UHPC的梁体结构的预制方法，包括以下步骤，S1～根据UHPC材料和普通混凝土的材料特性，建立剪弯段局部填充UHPC梁抗剪承载力模型。
S2～根据剪弯段局部填充UHPC梁抗剪承载力模型，建立剪弯段填充UHPC简支梁抗剪承载力公式：
式中，β为UHPC裂缝长度占比系数；
b为梁宽；
c为自纵向钢筋与斜裂缝底端相交点至斜裂缝顶端距离的水平投影长度；
fcu,k为混凝土立方体抗压强度标准值；
As为纵筋面积；
fs为纵筋强度；
ρsv为配箍率；
fsv为箍筋强度；
α取0.6；
ω为钢纤维随机分布系数；
σf为钢纤维的抗拔强度；
Vf为钢纤维体积掺量；
lf为钢纤维长度；
df为钢纤维直径；
τf为纤维与基体平均黏结应力，与UHPC单轴抗压强度有
系数A、B取值为
S3～根据主梁抗剪切承载力相关计算参数，以及剪弯段梁体所需承载的荷载，采用剪弯段填充UHPC梁抗剪承载力公式，计算出UHPC段梁体和普通混凝土梁体的长度、位置；
S4～安装主梁模板；
S5～在主梁模板内安装钢筋笼；
S6～根据UHPC段梁体和普通混凝土梁体的长度、位置，在主梁模板内的对应位置，分层浇筑UHPC和普通混凝土，形成相互衔接的UHPC梁体浇筑层2和普通混凝土梁体浇筑层1；
S7～浇筑完成，待主梁凝固成型后，拆除主梁模板，完成主梁的预制施工。
其中，如图3和图4所示，在进行步骤S6中的分层浇筑UHPC和普通混凝土时，每一层的UHPC梁体浇筑层2和普通混凝土梁体浇筑层1均同时、等厚度浇筑；
且UHPC梁体浇筑层2和普通混凝土梁体浇筑层1的衔接处采用交叉侵入方式进行浇筑处理，形成左右参差交叉侵入结构；
每一层的左右参差交叉侵入结构的侵入长度为2/3的该层厚度值。
上述步骤S1～S2中的具体分析过程如下：
1.剪弯段局部填充UHPC梁抗剪承载力模型的具体建立过程的分析如下：
钢筋混凝土简支梁在荷载作用下，跨中截面附件弯矩大，支点截面附近剪力大。以图1的加载模式为例，根据集中荷载作用下简支梁的弯矩图与剪力图的分布情况，可把梁分为纯弯段与剪弯段等区段。其中剪弯段同时承受剪力和弯矩的作用，其受力比纯弯段复杂。
研究表明钢筋混凝土剪弯段的破坏主要包括斜拉破坏、剪压破坏、斜压破坏等形态。在对梁抗剪设计中发现，抗剪承载力主要和剪跨比、混凝土抗压强度、纵向受拉钢筋配筋率、箍筋的配筋率和强度有关。在桥梁设计中，通常将剪弯段的破坏形态设计成剪压破坏，而钢筋混凝土受弯构件的剪压破坏是斜截面受压区内混凝土因法向应力和剪切应力合成后的主压应力超过了混凝土的极限抗压强度最终发生破坏的。可见，如果能大幅提高主梁剪弯段混凝土的抗压、抗拉强度则主梁的抗剪能力也大幅度提高。但普通的混凝土即使通过提高混凝土等级来提高其抗压、抗拉强度，而提高的强度值也是很有限的。
目前UHPC材料具有高度的致密性，导致其具有超高的强度及优异的耐久性。研究表明，UHPC抗压强度可达200MPa以上，同时材料耐久性可达200年以上。此外，由于UHPC中分散的细钢纤维可大大减缓材料内部微裂缝的扩展，从而使材料表现出超高的韧性和延性性能。
剪弯段局部填充不同长度UHPC后的钢筋混凝土梁在外力作用下，根据UHPC填充长度占比不同，如果发生剪压破坏时，剪弯段内斜裂缝的位置会出现图5中所示的3种情况：1)斜裂缝仅穿过普通混凝土NC；2)斜裂缝穿过UHPC与普通混凝土NC；3)斜裂缝仅穿过UHPC。
图5中，由于斜裂缝穿过梁体区域中的材料分布不同，因此图5中的3种破坏情况时结构的抗剪承载力计算也是不同的。为准确计算出以上3种情况下梁的抗剪承载能力，现分别对图5所示3种破坏情况进行受力分析，如图6所示。
图6为对应图5所示的斜裂缝所处不同位置时梁体的抗剪承载能力计算图示，现分别对图6中的每种破坏情况进行受力分析。
1)图6a)为斜裂缝仅穿过普通混凝土时破坏截面的受力分析，设自纵向钢筋与斜裂缝底端相交点至斜裂缝顶端距离的水平投影长度为c。此时斜截面顶端混凝土剪压面承受水平压力D和竖向剪力F。斜截面内的纵向钢筋提供在水平拉力Ts，箍筋提供竖向拉力Tsv。
2)图6b)为斜裂缝同时穿过UHPC和普通混凝土时破坏截面的受力分析，引入UHPC裂缝长度占比系数β，即为主斜βc裂缝穿过UHPC的水平投影长度，则斜裂缝穿过普通混凝土的水平投影长度应为(1-β)c。此时斜截面顶端混凝土剪压面承受水平压力D和竖向剪力F。斜截面内的纵向钢筋提供在水平拉力Ts，箍筋提供竖向拉力Tsv，斜截面穿过的βc长度内UHPC中的钢纤维提供与斜截面垂直方向的抗拔力Vw。
3)图6c)为斜裂缝仅穿过UHPC时破坏截面的受力分析，此时斜截面顶端UHPC混凝土剪压面承受水平压力D和竖向剪力F。斜截面内的纵向钢筋提供在水平拉力Ts，箍筋提供竖向拉力Tsv，以及UHPC中的钢纤维提供与斜截面垂直方向的抗拔力Vw。
2.剪弯段局部填充UHPC梁抗剪承载力模型
根据以上分析发现，由于图6中三种斜截面位置的不同，导致各斜截面的受力不同。各破坏斜截面受力的区别主要在于斜截面是否穿过UHPC区域，钢纤维是否提供抗拔力。
现利用提出的UHPC裂缝长度占比系数β，根据力的平衡关系与弯矩的平衡关系，能建立适用图6中三种破坏情况下梁的抗剪承载能力公式，其中，β＝0时为斜裂缝仅穿过普通混凝土的情况；β∈(0,1)时为斜裂缝同时穿过UHPC和普通混凝土时的情况；β＝1时为斜裂缝仅穿过UHPC时的情况。
可见，通过调整UHPC裂缝长度占比系数β能够反映出以上3种破坏情况。而图6a)与图6c)梁体可视为图6b)下β取0、1时的两种极值形式。故先对图6b)中的破坏斜截面力学分析，可建立以下平衡方程：
式中，σ为剪压区混凝土承受的压应力；
τ为剪压区UHPC承受的剪应力；
b为梁宽；
F为混凝土剪面上的竖向剪力；
D为混凝土剪面上的水平压力剪力；
Ts为纵筋拉力；
As为纵筋面积；
fs为纵筋应力；
Tsv为箍筋拉力；
ρsv为配箍率；
fsv为箍筋应力；
d为Vw距离O点的力臂长度；
z为减压面混凝土高度；
a为剪压面至支座的距离；
c为自纵向钢筋与斜裂缝底端相交点至斜裂缝顶端距离的水平投影长度；
Vw为钢纤维拉拔力；
Vw1为钢纤维拉拔力的竖向分力；
Vw2为钢纤维拉拔力的水平分力；
h0为梁截面有效高度；
θ为主斜裂缝与梁轴线的夹角。
3.剪弯段填充UHPC简支梁抗剪承载力公式
为方便计算出钢纤维拉拔力，现假设斜裂缝走向垂直钢纤维的轴向，可求出UHPC中钢纤维拉拔力表达式。另外，根据第四强度理论，也能建立出剪压区混凝土的压应力与剪应力间的关系式。通过推导最终整理出，剪弯段局部填充UHPC后梁的抗剪承载力计算公式如下：
为简化剪弯段局部填充UHPC后梁的抗剪承载力计算公式，设：
则公式(4)化可简式成：
公式(5)中，σf为钢纤维的抗拔强度；
b为梁宽；
ω为纤维随机分布系数，3％钢纤维掺量UHPC取ω＝0.7，5％钢纤维掺量UHPC取ω＝0.55，其余钢纤维(钢筋)掺量ω可取对应的插值；
Vf为钢纤维体积掺量；
lf为钢纤维长度；
df为钢纤维直径；
fcu,k为混凝土立方体抗压强度标准值；
τf为纤维与基体平均黏结应力,与UHPC单轴抗压强度有α取0.6；其中，系数A、B取值为/>
观察公式中的各符号发现，目前除c外，其它所有符号均为已知，而c与破坏斜截面位置有关，即梁内破坏斜裂缝纵向钢筋与斜裂缝底端交点p至斜裂缝顶端交点q位置，如图7所示。
为求得破坏斜截面水平投影长度c，需要确定纵向钢筋与斜裂缝底端交点和斜裂缝顶端交点位置，最终才能完成剪弯段局部填充不同长度UHPC后梁的抗剪承载力。
4.破坏斜截面水平投影长度c及UHPC裂缝长度占比系数β确定
4.1斜截面底端截面位置
在进行剪弯段填充不同长度UHPC梁抗剪承载能力计算时，影响破坏的主斜截面位置截面的因素较多，如加载点位置、梁截面尺寸、纵筋与箍筋的数量、排布位置和间距、UHPC中钢纤维分布均匀程度等。因此，在理论上很难准确判断出破坏的主斜截面的位置。现结合《公路桥规》以及剪弯段填充UHPC梁的材料分布情况，认为以下几处抗剪承载力较为薄弱的截面所在位置如下：
1)距支座中心h/2处的截面1-1；
2)箍筋数量或间距有改变处的截面2-2；
3)受拉区弯起钢筋弯起处的截面以及锚于受；拉区的纵向钢筋开始不受力处的截面3-3；
4)梁的肋板宽度改变处的截面；
5)UHPC与NC交界处的截面4-4；
图6为以上5处抗剪承载力较薄弱截面位置图，根据图8可确定出梁内破坏斜裂缝纵向钢筋与斜裂缝底端交点。
4.2UHPC裂缝长度占比系数β确定
通过前文可确定斜截面破坏位置，根据斜截面计算位置与UHPC填充长度的相对位置关系，可确定简支梁剪弯段填充不同的UHPC后，斜裂缝在UHPC中的占比系数β值，如图7所示。
图9为剪弯段填充不同UHPC长度l时，与β、c与p点的位置关系。由图7可知，剪弯段填充不同UHPC后的裂缝长度占比系数β计算分为以下3种情况：
1)图9a)为剪弯段UHPC填充长度l＜lp，此时斜裂缝截面未穿过UHPC时，斜裂缝穿过UHPC的水平投影长度为0，此时β＝0。
2)图9b)为剪弯段UHPC填充长度lp＜l＜(lp+c)时，斜裂缝同时穿过两种材料，根据图7b中斜裂缝在两种材料中的占比关系可以计算出具体的β值，
3)图9c)为剪弯段UHPC填充长度l＞(lp+c),斜裂缝部分穿过UHPC，此时β＝1。
4.3破坏斜截面水平投影长度c的确定
斜截面水平投影长度c的大小与梁的截面有效高度和剪跨比有关，根据国内外大量的试验资料建议：
c＝kλh0 (3)；
其中λ：斜截面顶端处正截面的剪跨比，对于集中荷载下的简支梁可取侠义剪跨比对于其他荷载形式下取广义剪跨比/>需要根据弯矩包络图和剪力包络图确定出各斜裂缝顶端截面处Md与Vd的最大值，从而确定出λ。
Md、Vd为斜截面顶端处正截面的弯矩与剪力设计值；
k为影响系数，斜裂缝均在普通混凝土时，k取0.6；
斜裂缝在UHPC时，根据全UHPC梁受剪试验统计结果，k可取0.65；
斜裂缝部分在普通混凝土，部分在UHPC时，根据图6b)的几何关系，k取插值(取正值),，其计算方式如下，
在求解c时，需要先拟定斜截面顶端截面位置q，再采用式(3)进行试算，直到当算得的某一水平投影长度c值正好或者接近pq的水平投影长度时，此时认为q位置为最终的斜截面顶端截面位置，c值为最终计算所采用的破坏斜截面水平投影长度。
在确定出c,β的大小后,通过本文公式可计算出剪弯段填充不同长度UHPC简支梁的抗剪承载力，为确定对应剪弯段填充UHPC简支梁的外力值的设计提供参考。
利用上述计算方法，比较了同尺寸和材料情况下的全普通混凝土梁、全UHPC梁、剪弯段部分填充不同长度UHPC梁的抗剪承载力计算曲线趋势图10观察发现，全普通混凝土梁抗剪承载力最低，全UHPC梁抗剪承载力最高，而不同UHPC占比情况下的梁抗剪承载力随着UHPC填充的长度线性增加，一方面说明本专利提出的剪弯段部分填充UHPC梁可以明显提高梁的抗剪承载力，其中UHPC填充长度越长，其提高抗剪承载力提高的程度越大。另外在已知梁截面尺寸和梁的抗剪承载力设计值可根据图10确定UHPC填充长度。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种剪弯段填充部分UHPC的梁体结构，其特征在于：包括普通混凝土段梁体和UHPC段梁体，UHPC段梁体与普通混凝土段梁体在沿梁体的长度方向上间隔设置。
2.如权利要求1所述的一种剪弯段填充部分UHPC的梁体结构，其特征在于：UHPC段梁体在上下方向上包括多层UHPC梁体浇筑层(2)，普通混凝土段梁体在上下方向上包括多层普通混凝土梁体浇筑层(1)，UHPC梁体浇筑层(2)与普通混凝土梁体浇筑层(1)一一对应衔接，且同一层的UHPC梁体浇筑层(2)与普通混凝土梁体浇筑层(1)的厚度相同。
3.如权利要求2所述的一种剪弯段填充部分UHPC的梁体结构，其特征在于：UHPC梁体浇筑层(2)与普通混凝土梁体浇筑层(1)的衔接处在上下方向上呈左右参差交叉侵入结构。
4.如权利要求3所述的一种剪弯段填充部分UHPC的梁体结构，其特征在于：每一层的左右参差交叉侵入结构的侵入长度为2/3的该层厚度值。
5.如权利要求2-4中任一项所述的一种剪弯段填充部分UHPC的梁体结构，其特征在于：同一层的UHPC梁体浇筑层(2)与普通混凝土梁体浇筑层(1)为一体浇筑成型结构；
上下相邻的UHPC梁体浇筑层(2)和普通混凝土梁体浇筑层(1)为分层浇筑结构。
6.如权利要求5所述的一种剪弯段填充部分UHPC的梁体结构的预制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1～根据UHPC材料和普通混凝土的材料特性，建立剪弯段局部填充UHPC梁抗剪承载力模型；
S2～根据剪弯段局部填充UHPC梁抗剪承载力模型，建立剪弯段填充UHPC简支梁抗剪承载力公式：
式中，β为UHPC裂缝长度占比系数；
b为梁宽；
c为自纵向钢筋与斜裂缝底端相交点至斜裂缝顶端距离的水平投影长度；
fcu,k为混凝土立方体抗压强度标准值；
As为纵筋面积；
fs为纵筋强度；
ρsv为配箍率；
fsv为箍筋强度；
α取0.6；
ω为钢纤维随机分布系数；
σf为钢纤维的抗拔强度；
Vf为钢纤维体积掺量；
lf为钢纤维长度；
df为钢纤维直径；
τf为纤维与基体平均黏结应力，与UHPC单轴抗压强度有
系数A、B取值为
S3～根据主梁抗剪切承载力相关计算参数，以及剪弯段梁体所需承载的荷载，采用剪弯段填充UHPC梁抗剪承载力公式，计算出UHPC段梁体和普通混凝土梁体的长度、位置；
S4～安装主梁模板；
S5～在主梁模板内安装钢筋笼；
S6～根据UHPC段梁体和普通混凝土梁体的长度、位置，在主梁模板内的对应位置，分层浇筑UHPC和普通混凝土，形成相互衔接的UHPC梁体浇筑层(2)和普通混凝土梁体浇筑层(1)；
S7～浇筑完成，待主梁凝固成型后，拆除主梁模板，完成主梁的预制施工。
7.如权利要求6所述的一种剪弯段填充部分UHPC的梁体结构的预制方法，其特征在于：在进行步骤S6中的分层浇筑UHPC和普通混凝土时，每一层的UHPC梁体浇筑层(2)和普通混凝土梁体浇筑层(1)均同时、等厚度浇筑；
且UHPC梁体浇筑层(2)和普通混凝土梁体浇筑层(1)的衔接处采用交叉侵入方式进行浇筑处理，形成左右参差交叉侵入结构；
每一层的左右参差交叉侵入结构的侵入长度为2/3的该层厚度值。
8.如权利要求6或7所述的一种剪弯段填充部分UHPC的梁体结构的预制方法，其特征在于：步骤S1中的剪弯段局部填充UHPC梁抗剪承载力模型的斜裂缝截面的平衡方程为：
式中，σ为剪压区混凝土承受的压应力；
τ为剪压区UHPC承受的剪应力；
b为梁宽；
F为混凝土剪面上的竖向剪力；
D为混凝土剪面上的水平压力剪力；
Ts为纵筋拉力；
As为纵筋面积；
fs为纵筋应力；
Tsv为箍筋拉力；
ρsv为配箍率；
fsv为箍筋应力；
d为Vw距离O点的力臂长度；
z为减压面混凝土高度；
a为剪压面至支座的距离；
c为自纵向钢筋与斜裂缝底端相交点至斜裂缝顶端距离的水平投影长度；
Vw为钢纤维拉拔力；
Vw1为钢纤维拉拔力的竖向分力；
Vw2为钢纤维拉拔力的水平分力；
h0为梁截面有效高度；
θ为主斜裂缝与梁轴线的夹角。
9.如权利要求6或7所述的一种剪弯段填充部分UHPC的梁体结构的预制方法，其特征在于：UHPC裂缝长度占比系数β计算方式如下，设剪弯段UHPC填充长度为l，斜裂缝下端位置为p，剪弯段UHPC填充的起点至斜裂缝下端位置的长度为lp，斜裂缝在水平面上的投影长度为c，则，
当剪弯段UHPC填充长度l＜lp，此时斜裂缝未穿过UHPC段梁体，斜裂缝穿过UHPC的水平投影长度为0，此时β＝0；
当剪弯段UHPC填充长度lp＜l＜(lp+c)时，斜裂缝同时穿过两种材料，根据图7b中斜裂缝在两种材料中的占比关系可以计算出具体的β值，
当剪弯段UHPC填充长度l＞(lp+c)，斜裂缝部分穿过UHPC，此时β＝1。
10.如权利要求9所述的一种剪弯段填充部分UHPC的梁体结构的预制方法，其特征在于：斜裂缝在水平面上的投影长度为c的计算公式为，c＝kλh0；
其中，λ为斜截面顶端处正截面的剪跨比；
Md、Vd为斜截面顶端处正截面的弯矩与剪力设计值；
k为影响系数。
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