早龄期混凝土分数阶Burgers徐变模型研究

早龄期混凝土徐变对工程结构体安全设计至关重要,研究针对早龄期混凝土徐变是控制和保证混凝土工程安全施工和正常运行的关键.基于粘弹塑性流变理论、Riemann-Liouville理论和Burgers组合模型理论,利用Able粘壶重构分数阶软体组合元件,提出分数阶Burgers模型的应力-应变关系表达式,构建基于分数微积分理论的早龄期混凝土徐变本构模型.通过早龄期混凝土压缩徐变试验数据进行验证,所构建模型能够对早龄期混凝土徐变过程保持较高的一致性,并通过分数阶阶数n的敏感性分析,可以实现对实际工程中早龄期混凝土徐变程度的有效控制.基于分数阶的Burgers模型可为早龄期混凝土徐变模型提供一种新的思路.     

基于等效龄期与结构单元的HPC早龄期拉伸徐变评价

通过对早期设计的拉伸徐变装置的改进,实验评价了养护温度和加载龄期对高性能混凝土早龄期拉伸徐变特性的影响.在考虑混凝土内部结构单元对徐变作用的基础上利用流变学原理提出了评价早龄期拉伸徐变的ZC模型.通过对拉伸徐变实验数据的分析,得到了模型参数,进而获得了早龄期拉伸徐变的评价式,并对其进行了实验验证.结果表明,高性能混凝土早龄期拉伸徐变在加载初期增长快速,后期则逐渐趋于稳定,并且养护温度越高,徐变收敛的趋势越明显;所提出的ZC模型能较好地描述不同养护温度和不同加载龄期早龄期拉伸徐变发展特征,对3d前加载的混凝土徐变应变的定量评价其误差在10%以内.     

杠杆卧拉式徐变装置测定混凝土早期徐变试验研究

设计杠杆卧拉式混凝土徐变测定装置,并利用该装置测定早龄期混凝土在不同龄期的拉伸弹性模量、徐变以及拉伸强度,验证装置在测定混凝土早龄期徐变、弹性模量等参数的可行性。试验研究表明,采用该装置不仅可以测定混凝土的早龄期徐变、弹性模量,还具有不需要稳压装置保持测定荷载恒定不变的优点。研究表明,在相同条件下,进行了徐变测定的混凝土极限抗拉强度低于非徐变混凝土试件,加载龄期越早,极限抗拉强度降低幅度越大,证明了徐变对于混凝土的承载强度有一定的削弱作用。     

混凝土圆柱体早期收缩徐变性能试验研究

通过恒温恒湿条件下对素混凝土徐变柱在不同加载龄期下进行短期持荷试验,得到了混凝土圆柱体早期收缩徐变规律,对比了不同加载龄期下混凝土圆柱体早期徐变性能差异性.试验表明:混凝土早期收缩应变随时间逐步增大,收缩应变率变化较小,早期体外收缩应变较体内收缩应变要大,体内外收缩应变差值随着时间有增大趋势;混凝土早期徐变系数随持荷时间而增大,徐变增长速率逐步减小,混凝土圆柱体体内实测徐变系数较体外实测徐变系数偏小;在持荷初期阶段,加载龄期越大,徐变系数越小,徐变系数增长速率越快.     

混凝土箱梁水化热温度徐变应变分析

针对桥梁设计中混凝土箱梁水化热温度应变难以精确分析的现象,基于预制梁场混凝土箱梁水化热温度应变现场试验,采用初应变增量有限元法建立混凝土箱梁水化热温度应变的弹性徐变理论隐式解法数值模型,分析实测水化热应变、温度徐变应变及温度弹性应变三者之间的差异,研究混凝土箱梁水化热温度应变受徐变影响的规律。研究结果表明:拆模后箱梁顶板、底板水化热温度应变均为压应变且算术平均值基本一致;混凝土箱梁顶板水化热温度应变变化速率略小于底板水化热温度应变变化速率;徐变对混凝土箱梁水化热温度应力应变影响非常大,实际应变仅约为温度弹性应变的一半,因此,早龄期混凝土结构温度弹性应力减半更符合实际情况;混凝土箱梁水化热温度应变实测数据略大于温度徐变应变计算值,说明本文数值模型可准确有效模拟箱梁水化热温度应变真实状态、有助于桥梁分析设计。     

配筋对混凝土徐变的影响分析

基于龄期调整的有效模量法和内力重分布机理,引入钢筋修正系数预测钢筋混凝土的徐变并且推导出相应的计算公式。通过对相关数据进行拟合分析,验证钢筋修正系数的有效性和实用性。在此基础上,提出基于现行公路桥涵设计规范徐变模型的配筋混凝土徐变计算公式,并分析老化系数、配筋率、加载龄期等参数对徐变的影响。研究结果表明:配筋对混凝土徐变具有抑制作用;当配筋率很小时,配筋对混凝土的相对抑制作用最强,随着配筋率增大,相对抑制作用逐渐降低;加载龄期和配筋对混凝土徐变的影响有叠加作用,并且这种叠加作用不只是简单的线性叠加。     

外加剂对混凝土早期徐变特性影响试验研究

利用自行设计的杠杆卧拉式徐变测定装置对早龄期掺外加剂混凝土进行徐变特性试验研究,研究外加剂对于混凝土早期徐变特性的影响。研究表明,缓凝、泵送混凝土增强剂对混凝土早期拉伸徐变有一定的影响,在同水灰比及水泥用量条件下,加载时混凝土强度越低,徐变越大。     

无碴轨道预应力混凝土梁长期变形及影响因素

采用广珠(广州-珠海)城际容桂水道特大桥主桥的实际混凝土配比,对比分析C60高性能混凝土实测徐变系数和按各种规范计算所得徐变系数,确定结构徐变变形计算方法。通过长期试验观测,研究预应力混凝土简支梁的长期变形发展规律及其影响因素和控制措施。研究结果表明：在762 d的观测期内,梁体预应力损失很小,最多不超过8.63％,说明预应力混凝土梁后期变形主要由混凝土徐变引起;堆载后前185 d内梁体变形平均约占总后期变形的75％,之后500 d内的变形仅占25％;混凝土表面应变也在400 d时基本稳定;环境温度和湿度、预应力加载龄期、二期恒载加载龄期等对预应力混凝土结构后期徐变变形有重要影响,在高湿度、低温度的混凝土养护环境中,适当延长预应力张拉龄期和铺轨时间等可有效控制无碴轨道预应力混凝土梁的后期变形。     

配筋混凝土柱徐变试验

在恒温恒湿的实验室内进行混凝土受压柱的徐变试验．运用最小二乘法，拟合徐变应变随时间发展的曲线对配筋混凝土与素混凝土的徐变应变进行对比．研究结果表明，普通钢筋能有效地抑制混凝土徐变．基于实测徐变应变数据提出了较精确的混凝土徐变系数预测模型，运用最小二乘法获得了普通钢筋对混凝土构件徐变影响系数．研究结果表明，混凝土结构设计...     

超细粉煤灰高性能混凝土(UFA-HPC)的徐变性能研究

系统对比研了UFA-HPC和普通混凝土的徐变特性及其对预应力混凝土筒支梁体徐变上拱的影响规律,研究结果表明,C50强度等级的UFA-HPC与C50普通混凝土相比,徐变系数降低40%.特别是UFA-HPC干燥徐变的降低,从而导致UFA-HPC预应力筒支梁体徐变上拱度对环境湿度的敏感性显著降低,与28天龄期加载的混凝土徐变变形相比,10天龄期时加载所导致混凝土的徐变变形增量基本上发生在持荷2个月以内;与C50普通混凝土梁体相比,UFA-HPC梁体的徐变上拱度王著降低.     

混凝土梁剪切徐变试验研究

针对混凝土桥梁剪切徐变问题,提出基于两点加载梁的剪切徐变测试方法。阐述了剪切徐变的测试原理,并推导剪切徐变系数的计算公式。采用数据补偿对温度及收缩的影响进行物理排除,对传感器的布置方案及数据误差的影响进行分析。以三组不同加载等级的试验梁为例,测试了混凝土梁的剪切徐变特性并给出规范系数的修正值。试验结果表明,我国现行规范对于轴向受力混凝土的徐变系数规定是可行的,剪切徐变系数则需乘以2.5~3倍的放大系数;三系数徐变公式修正法可为相关实验和计算提供参考。     

早龄期混凝土结构开裂风险分析

为了分析混凝土在早龄期时的开裂风险，采用有限元方法计算混凝土结构早龄期时的内应力发展．通过建立混凝土材料的水化放热模型，引入Arrhenius公式来表征混凝土放热速率受温度的影响．在分析中采用考虑等效龄期的混凝土弹性模量和抗拉强度CEB—FIP1990计算公式和Bazant的双幂函数徐变模型，同时考虑混凝土早龄期的自生收缩．结果表明：引入Arrhenius公式的混凝土水化放热模型可以用于计算混凝土结构早龄期时的温度场，混凝土的水化放热和自生收缩引起的内应力可以引起混凝土长墙的早期开裂．早龄期时混凝土结构内应力的计算为优化混凝土材料的组成提供了依据，尽可能减少混凝土结构的开裂．     

混凝土致裂应力与内外约束和徐变的关系

温度变形、自生体积变形和徐变等受内外约束是混凝土裂缝产生的主要原因．为研究水化反应过程中混凝土内部由于温差、温变幅度和线胀系数差异存在的相互制约关系,减少内外约束下温度和自生体积变形及早龄期混凝土开裂,需要对混凝土温度场和应力场进行精确的仿真．通过仿真计算并根据现场模型试验结果对混凝土温度应变、自生体积应变、徐变、内外约束应变进行反分析研究表明,早龄期混凝土致裂应力主要与徐变和内外约束有关     

长期轴向荷载作用下钢骨混凝土柱的变形研究

钢骨混凝土柱结构已被广泛应用在高层建筑结构中,但是,关于这类柱结构在长期荷载作用下,由于混凝土的徐变和收缩引起的与时间相关的力学特性的研究还很少.开展了钢骨混凝土短柱在长期轴向荷载作用下相关特性的试验研究,获得了由于混凝土的收缩和徐变导致的长期轴向变形曲线.基于该实测曲线的分析表明,采用ACI 209的收缩模型和CEB-FIP90的徐变模型,利用龄期调整有效模量法可以较好地模拟钢骨混凝土柱在长期轴向荷载作用下的变形发展.     

轻骨料高强预应力混凝土平台的配筋设计研究

对硅灰陶粒混凝土与普通陶粒混凝土收缩徐变性能，以及二者分别在空气中和水中预应力损失进行试验研究，得出了轻骨料高强混凝土预应力损失中的钢筋种类，硅灰掺入，张拉龄期，收缩，徐变，工作环境等的影响系数，并以此为基础，根据对预应力混凝土平台罐体的有限元分析结果，进行了配置设计，为了检验设计的可靠性，在预应力配筋设计后又对罐体结构进行了考虑预应力筋的有限元分析和模型试验验证，证明了本文建议的预应力损失参数的事便性及其用于大型复杂结构预应力的配筋的可靠性。     

钢筋混凝土梁加载徐变效应试验研究

为了对钢筋混凝土构件的徐变效应进行研究,本文通过2根钢筋混凝土梁和2根素混凝土梁在室内环境下测出的混凝土以及钢筋应变,首先得出两者的开裂荷载值,然后在未开裂情况下对不同倍数开裂荷载下的梁徐变应变进行了比较,采用龄期调整有效模量法计算以对钢筋混凝土梁进行分析,与试验结果吻合较好.     

预应力混凝土叠合构件的收缩徐变微差分析

本文采用按龄期调整的有效模量，并根据静定杆件中混凝土收缩徐变引起的任一截面上的应力变化是自相平衡的这一原理，推导出预应力叠合构件收缩徐变微差进行分析的公式，文末附计算实例。     

混凝土收缩徐变效应预测模型及影响因素

为了提前预见混凝土的收缩和徐变对结构物使用性能的影响,分别采用CEB-FIP模型、ACI模型、BP模型和GL—2000模型等方法对混凝土的收缩、徐变进行计算分析,且对相同条件下各种计算方法得出的结果进行对比。结果表明:混凝土收缩应变对构件理论厚度比较敏感,而徐变系数对构件理论厚度敏感度较小,混凝土徐变效应随着加荷龄期的增加而减小;当加荷龄期由3d增加到28d时,混凝土的的徐变效应终值减小80%左右;收缩徐变效应对环境平均相对湿度比较敏感,当环境平均相对湿度从50%升至80%时,徐变系数减小近30%,而收缩应变减小达50%,比较而言,环境相对湿度变化对混凝土收缩效应较徐变效应更大。     

双层桥面钢桁桥钢-混组合桥面板收缩徐变效应

为了研究钢-混组合桥面板收缩徐变效应对双层桥面钢桁桥的影响,以广东东江大桥——刚性悬索加劲钢桁梁桥为工程背景,采用有限元法,分析了不同加载龄期下混凝土收缩徐变对桥面板应力以及跨中挠度的影响,选择了合适的收缩徐变计算方法,考虑混凝土弹性模量的时变效应,并针对大桥受力特点,研究了180 d加载龄期下混凝土收缩徐变对其主桁及加劲弦应力的影响。分析结果表明:加载龄期越长,收缩徐变效应对钢桁桥的影响越小;收缩效应对桥面板应力影响较大,而徐变效应影响较小,总体不到收缩效应的30%;收缩徐变对主桁某些部位杆件应力影响较大,将使主桁跨中上弦杆应力增加22%,但对加劲弦应力及跨中挠度影响较小。总体而言,由于加劲弦及双层桥面的结构特点,收缩徐变效应对东江大桥力学性能的影响呈较强的空间性。     

钢管自应力混凝土短柱长期荷载作用下变形性能研究

采用硫铝酸盐自应力水泥配制的膨胀混凝土代替普通混凝土浇筑于钢管中形成了钢管自应力混凝土结构,对7根钢管自应力混凝土短柱试件长期荷载作用下的变形性能进行了试验研究.在此基础上,考虑了自应力的初始约束效应,基于ACI209委员会推荐的混凝土徐变系数,采用龄期调整的有效模量法,对试件在长期荷载作用下的变形曲线进行了计算,试验...