混凝土徐变预测模型修正分析

对不同加载龄期的混凝土圆柱体进行长期徐变试验,结果表明混凝土圆柱体内徐变系数较体外徐变系数普遍偏小,加载龄期对混凝土体外徐变系数影响较大,对体内徐变系数影响较小。国内外徐变预测模型对短期加载龄期(9d)的徐变系数预测精度较高,对长期加载龄期(39d)的徐变系数预测精度较差,特别是对后期徐变系数预测普遍不足。GZ(1993)模型对徐变初期预测存在不连续现象,但整体预测效果最好。CEB-FIP(1990)模型预测效果最差,预测徐变系数的变化规律与实测值偏离较大。采用最小二乘法对实测数据进行非线性回归分析,分析表明CEB-FIP(1990)模型对名义徐变系数预测偏低,这主要是由CEB-FIP(1990)模型中加载龄期影响系数预测偏低造成的。根据不同加载龄期的徐变系数实测值,对CEB-FIP(1990)模型进行了修正,从而大大提高了徐变预测模型的预测精度。     

不同加载龄期混凝土轴压柱徐变系数研究

就相同加载龄期和不同加载龄期素混凝土柱和钢筋混凝土柱的徐变性能进行试验,并就是否加膨胀剂对索混凝土柱徐变性能的影响进行研究.根据理论公式和实测徐变系数进行了徐变系数公式拟合,对比分析了相同加载龄期和不同加载龄期素混凝土柱和钢筋混凝土柱的徐变性能及是否加膨胀剂对混凝土柱徐变系数的影响.     

氯盐环境与荷载耦合作用下加载龄期对钢筋混凝土柱徐变影响

为研究氯盐环境与荷载耦合作用下钢筋混凝土柱的徐变效应,在持荷与氯盐腐蚀环境下,对18根早龄期与标准龄期钢筋混凝土柱进行了202 d的长期试验,钢筋锈蚀率分别为0%、10%、20%,测试了早龄期混凝土柱在轴压、小偏压、大偏压三种受力状态下的徐变行为,并与相同条件下标准龄期混凝土柱的徐变行为进行了对比。结果表明：钢筋锈蚀率为10%时,锈蚀RC柱的徐变系数略低于未锈蚀RC柱的;钢筋锈蚀率为20%时,锈蚀RC柱的早期徐变系数偏低,而后期徐变系数出现较快且持续的增长;受混凝土黏性流动和钢筋锈蚀影响,早龄期RC柱的徐变系数低于理论值。根据钢筋实际锈蚀状况,拟合了钢筋锈蚀率分布函数,并通过黏结退化系数得出对应的徐变折减系数,提出修正的ACI209R徐变模型。通过与试验数据进行对比分析,该修正徐变模型的预测效果较好。当锈蚀率为10%时,模型可靠性高;当锈蚀率为20%时,在持载早期,模型计算值较实测值偏高,但后期两者的差值较小。     

钢管再生混合混凝土徐变性能试验研究

为研究加载龄期对钢管再生混合混凝土徐变性能的影响,开展了12组试件的徐变试验,得到了不同加载龄期下的徐变系数-持荷时间和徐变应变-持荷时间曲线。分析了徐变系数的变化规律和不同算法预测试件徐变应变的有效性。研究结果表明：无论是钢管混凝土试件还是钢管再生混合混凝土试件,加载龄期越早,徐变系数越大,加载龄期对钢管再生混合混凝土试件徐变系数的影响较钢管混凝土试件小;加载龄期相同时,钢管再生混合混凝土试件的徐变系数较钢管混凝土柱的小,加载龄期越晚,两者相差越小。提出了基于Counto模型的龄期调整的有效模量法预测试件的徐变应变,计算结果与试验结果总体吻合良好。     

高强混凝土收缩徐变试验及模型比较分析

为了得到能够满足工程要求的C80、C100高强混凝土收缩与徐变预测计算模型,分别对C80、C100高强混凝土进行标准条件下150 d徐变和28 d的收缩试验,然后分别采取CEB-FIP(1990)模型、B3模型、GL 2000模型计算收缩和徐变值。通过相对误差分析发现,只有B3模型相对较好,据此进行了模型修正。结果表明,高强混凝土徐变系数随龄期增长而变大,但后期的变化率逐渐减小并趋于平缓(120 d后);而收缩变形则主要发生在早期(3 d内),最高可达28 d收缩量的79%,14 d后就发展较慢,但较普通高强混凝土(未掺矿物掺和料)低些;B3修正模型的相对误差绝对值基本在10%左右,因此可以满足工程要求。     

不同养护温度下高强混凝土早龄期拉伸徐变的试验研究

以C60高强混凝土为研究对象,试验研究了养护温度和加载龄期这2个参数对高强混凝土早龄期拉伸徐变特性的影响.结果表明:随着加载龄期的增长,高强混凝土拉伸比徐变、徐变系数和徐变速度均呈指数衰减的趋势;随着持荷时间的延长,不同加载龄期的高强混凝土徐变速度差异越来越小,且在不同养护温度下均表现出同样的趋势;与养护温度对成熟龄期混凝土拉伸徐变的影响不同,在相同加载龄期下,高强混凝土早龄期拉伸比徐变随着养护温度的升高而降低,但是随着加载龄期的增长,其降低幅度减小,至加载龄期为7.000d时各养护温度下高强混凝土的拉伸比徐变基本持平.无论持荷时间是7,14d还是21d,在持荷时间相同时,不同加载龄期高强混凝土之间的拉伸比徐变差异随着养护温度的提高而减小.     

预应力混凝土收缩徐变效应测试与分析

对某预应力梁在混凝土收缩徐变效应作用下的真实反应进行测试并分析实测数据。分析结果表明,虽然有一定的起伏出现,混凝土应变与以往收缩徐变资料是一致的,按201 d的混凝土应变总量来看,前100多天内混凝土应变值占到的比例接近75%。通过与JTG D62—2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》、ACI 209R-1992、中国建科院(1986)三个预测模型的对比,实测值前期接近于ACI 209R-1992模型,后期变化接近JTG D62—2004规范模型,实测修正值预测模型与两规范模型吻合较好。     

考虑截面应力重分布的钢筋混凝土柱徐变分析

为研究考虑截面应力重分布对轴压柱混凝土徐变的影响,完成了12组24个几何尺寸为100 mm×100 mm×400 mm的素混凝土试件在不同应力水平下的徐变试验。运用MATLAB编写的程序,分析了关键参数对钢筋混凝土柱徐变的影响。结果表明：当初始压应力水平不大于0.35时,徐变过程中卸载回弹应变系数为0.89;当初始压应力水平高于0.35时,随初始压应力水平的增大,卸载回弹应变系数减小。随加载龄期的延长、纵向受压钢筋配筋率的增大、截面尺寸的增大、混凝土强度的降低、初始压应力水平的减小、环境温度的降低、环境相对湿度的增大,轴心受压钢筋混凝土柱徐变值减小。基于模拟分析结果拟合得到了C20~C50轴压钢筋混凝土柱徐变终值与各关键参数的关系式。     

早龄期低钙粉煤灰基地聚物混凝土拉伸徐变特性

对早龄期低钙粉煤灰基地聚物混凝土拉伸徐变特性的把握,能够为受拉状态地聚物混凝土的应力解析及开裂预测提供重要的参数依据。采用自制混凝土拉伸徐变试验装置,通过恒定应力下的混凝土拉伸徐变试验获取混凝土比徐变、徐变增长速率等徐变特性,研究不同初始加载龄期（2、3、4 d）对低钙粉煤灰基地聚物混凝土拉伸徐变的影响。结果表明：高温密封养护可以使低钙粉煤灰基地聚物混凝土短时间内达到强度稳定状态;低钙粉煤灰基地聚物混凝土的拉伸徐变特性与普通水泥混凝土相似,试验初期阶段徐变增长速率较快,随持荷时间的增加,徐变增长速率迅速下降;在同一应力强度比下,初始加载龄期越大,比徐变越小,试验初期阶段的徐变增长速率也越小;相较于试验中期阶段与后期阶段,初始加载龄期对试验初期阶段的徐变影响更大。     

混凝土早龄期拉伸徐变的预测与仿真北大核心

针对目前混凝土结构温控仿真及评价中存在缺乏考虑早龄期拉伸徐变的问题,建立了考虑多因素影响的拉伸徐变系数预测通式,开发了考虑拉伸徐变效应的混凝土温控仿真程序。利用拉伸徐变试验成果,对代表性的徐变系数预测模型,即CEBFIP90模型、ACI模型及双幂模型进行了参数识别、规律分析及模型修正后,用于混凝土早龄期拉伸徐变的预测与仿真。通过有限元算例,分析拉伸徐变对早龄期混凝土表面应力场的影响,结果表明拉伸徐变能有效减小早龄期混凝土表面拉应力值和改善表面应力场分布,对温控防裂有利。     

混凝土早龄期拉伸徐变的预测与仿真

针对目前混凝土结构温控仿真及评价中存在缺乏考虑早龄期拉伸徐变的问题,建立了考虑多因素影响的拉伸徐变系数预测通式,开发了考虑拉伸徐变效应的混凝土温控仿真程序。利用拉伸徐变试验成果,对代表性的徐变系数预测模型,即CEBFIP90模型、ACI模型及双幂模型进行了参数识别、规律分析及模型修正后,用于混凝土早龄期拉伸徐变的预测与仿真。通过有限元算例,分析拉伸徐变对早龄期混凝土表面应力场的影响,结果表明拉伸徐变能有效减小早龄期混凝土表面拉应力值和改善表面应力场分布,对温控防裂有利。     

粉煤灰对高强混凝土收缩徐变的影响试验研究及其修正模型

粉煤灰对高强混凝土收缩徐变的影响直接关系到结构长期性能的合理确定。制作粉煤灰掺量分别为0、12%和24%的100mm×100mm×400mm的C50混凝土棱柱体试件,在试验室条件下进行收缩及不同加载龄期的徐变试验,研究了粉煤灰对高强混凝土收缩徐变的影响。根据试验结果评估了目前常用的4种相关规范公式对高强混凝土收缩徐变的适用性,并引入粉煤灰影响系数以综合反映粉煤灰掺量和加载龄期对高强混凝土收缩徐变的影响,根据试验结果和现有研究成果提出了其修正模型。分析结果表明,JTG D 62和GL 2000推荐的收缩徐变预测模式与基准试件实测结果较为吻合,验证结论亦说明所引入的粉煤灰影响系数可应用于掺粉煤灰高强混凝土的收缩徐变预测。     

配筋高性能混凝土收缩徐变试验研究

为获得苏通大桥连续刚构桥所用高强高性能混凝土的收缩徐变规律,在自然环境下开展了为期两年多配筋混凝土(配筋率分别为0、0.38%、0.76%和1.71%)的收缩徐变试验。徐变试件加载应力水平约为15MPa,与实桥最大应力水平相近。加载龄期有四种,分别为7d、14d、21d和28d,分别模拟了实桥节段施工混凝土的加载龄期。在收缩徐变试验基础上拟合出收缩徐变曲线。试验结果表明,实桥所用高强高性能混凝土的收缩徐变小于现行桥梁规范JTGD62-2004取值,配筋混凝土的收缩徐变小于素混凝土的收缩徐变。采用有限元软件ANSYS/CivilFEM分析了配筋对混凝土收缩徐变的影响,分析结果和试验结果一致:当配筋率较低时,配筋对混凝土的收缩徐变影响较小,在工程应用范围内,可以不考虑配筋的影响;当配筋率较高时,配筋可以有效地减小收缩徐变的发展。研究成果可为实桥主梁时变分析提供参考依据。     

自密实混凝土梁长期变形性能研究

对13根自密实混凝土梁在长期荷载作用下的变形性能进行了试验研究,探讨了早龄期加载时混凝土的固化程度、预加应力以及结构超静定次数对梁的长期变形性能的影响。试验研究和理论分析表明:(1)同组梁实测结果的离散性很小,自密实混凝土品质优良。(2)早龄期加载时混凝土的固化程度、预加应力以及结构超静定次数对梁的长期变形性能有较大的影响。(3)自密实混凝土梁的挠度徐变系数在1.0～1.8之间,在工程中采用自密实混凝土时一般不需要对自密实混凝土的徐变加以特殊考虑。(4)采用修正的MC90徐变和收缩模型及龄期调整有效模量法结合截面分析能较准确地计算自密实混凝土梁的徐变挠度。同时为自密实混凝土工程设计和结构分析提供可靠的试验依据。     

高强混凝土的收缩和早期徐变特性

以掺硅粉的大流动性高强混凝土为研究对象,对混凝土在常温常湿的室内条件下的自收缩、干缩收缩和徐变特性进行了实验测定,讨论了干燥开始龄期和加载龄期对收缩和徐变的影响,并通过引入凝结时间的要素对MC90的收缩和徐变系数预测式进行了修正,使其也能适合于早龄期。     

折线先张法预应力混凝土梁长期变形试验研究

通过对两根置于室内近似标准环境、一根置于室外自然环境中的长7.5 m折线先张法预应力混凝土梁长期加载,对跨中挠度进行了600d的量测,绘制了跨中长期挠度及长期挠度系数时程曲线,对其影响因素进行分析.采用Datafit软件对长期挠度系数时程规律进行了数值分析,建立了以混凝土徐变“先天理论”为基础的长期挠度系数工程实用表达式.对该公式进行了精度分析表明误差在±10％以内,并指出了其该类梁长期挠度增大系数终值ηθ可取为2.15,可供折线先张法预应力混凝土梁进行长期挠度预测时参考.     

大跨度钢筋混凝土桥梁施工期间徐变效应分析

采用<公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范>中徐变系数计算的函数表达式,以有限元软件ANSYS为基础,根据按龄期调整的有效模量法编制了适用于混凝土徐变计算的分析模块,并通过算例验证了此分析模块.通过对一座悬臂施工的混凝土刚构桥进行施工期间的弹性和徐变分析,以及不同施工方法对徐变变形的影响,表明在施工控制中正确计算徐变变形有重要意义.     

配筋超高强混凝土柱徐变试验研究

对6个混凝土强度等级为C80~C120的配筋超高强混凝土柱进行了徐变试验,比较了不同强度混凝土的徐变特性。根据混凝土变形计算公式以及混凝土与钢筋之间的力平衡条件与变形协调条件,推导出钢筋对混凝土徐变系数的影响系数计算公式。对常用的4种徐变模型进行了比较分析,基于ACI 209R(1992)模型进行了配筋和强度的修正,得到修正徐变系数预测模型。     

高性能混凝土徐变系数指数函数模型

为了建立一套高性能混凝土的徐变系数指数函数模型,使其成为编制徐变效应结构分析软件的重要基础之一。在现有的国内外试验数据库的基础上,对高性能混凝土的徐变数据库进行分析,拟定了徐变系数的指数函数模型,作出标准状态的假定,通过预测精度对比分析得到精度较高的CEB-FIP2010模型作为拓展模型,以拓展模型为依据拟合了徐变系数基准模式,以拓展模型、徐变试验数据库为依据拟合了非标准状态下高性能混凝土徐变的各个影响因素的表达关系式,构造了一套新的徐变指数函数计算模型,并对该模型的可行性进行了验证分析。研究结果表明:与常用模型预测结果相比,该计算模型的预测值与典型文献的试验值吻合良好,预测精度高、使用方便,弥补了常用模型中对影响因素考虑不全的缺陷,可为高性能混凝土工程的设计与施工提供参考。     

掺锂渣C50高性能混凝土的力学与徐变性能

以12%的锂渣超量取代水泥配制C50高性能混凝土,并测试了混凝土的力学与徐变性能及其随养护龄期的变化规律。试验结果表明,锂渣的掺入,未对混凝土早期力学性能产生负面影响,而后期强度还较未掺试样有一定程度的提高;掺锂渣混凝土的徐变变形在加载的初始7d内变化较快,180d以后基本趋于稳定,各龄期皆小于未掺试样。