桁架式钢管混凝土拱桥施工动态过程仿真与监控

由于桁架式钢管混凝土拱桥的拱肋同时具有拱桥和桁架截面的特点而得到广泛应用,针对其特点,提出采用整体计算模式对其施工过程进行仿真分析和监控,即将离散的腹杆模拟成连续化的"拟腹板",进行腹杆系剪切变形对桁架抗弯刚度折减系数计算公式的推导,并对某桁架式钢管混凝土拱桥的施工过程进行动态仿真分析,进而对其施工过程进行监控。得到了拱肋整体刚度计算公式,以及钢管混凝土拱桥拱肋混凝土收缩、徐变计算的系数取值范围等参数。实测结果表明,该桁架式钢管混凝土拱桥拱肋应力、拱肋竖向位移控制的精度较高,且受控变量的量值在施工过程中变化的趋势始终与理论值相一致,表明了该文方法的可靠性。     

围护结构混凝土支撑轴力计算中的徐变分析研究

该文尝试比较采用BazantB3模型和交通部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公式进行徐变修正后,用分段叠加变形法计算支撑轴力和直接用测量应变计算支撑轴力的差别,指出混凝土徐变对支撑受力测量影响显著,桥涵设计规范徐变值修正相对保守。     

混凝土的弹性模量、徐变度与应力松弛系数

一、前言 弹性模量、徐变度和应力松弛系数是混凝土的重要力学参数。在计算温度徐变应力、施工应力及预应力损失和整理混凝土结构的现场观测资料时都要用到这些参数。 混凝土是随着水泥承他作用的发展崦逐步硬化的,所以它的弹性模量与加荷龄期有关。至于混凝土的徐变度与应力松弛系数,不但与加荷龄期有关,还与荷载持续时间有     

微膨胀抗冲磨混凝土早期徐变理论与试验研究

早期徐变特性是开裂敏感性评价中很重要的因素,为建立精度更高的微膨胀抗冲磨混凝土早期徐变模型,提高早期混凝土应力计算精度、裂缝预测和控制的能力,本文基于丹麦标准TI-B102(95)的徐变试验测试方法,针对混凝土早龄期徐变测试需要,将初始加载龄期从3d提前到20h左右、将龄期3d前的加卸载周期加密至1 d左右和每10 min自动采集变形数据3个方面,对丹麦技术研究所提出的早期徐变测试方法做进一步改进;通过间歇式加卸荷载的特殊加载方式,在大量试验数据的拟合和优化基础上,得到早期徐变模型的黏性和弹性系数,获得了拟合相关性系数大幅度提高(达到0.96)的早期黏弹性模型。该方法的引用和改进,可以弥补目前国内在早期徐变测试领域的空白。     

高性能混凝土拉伸徐变模型研究

高强混凝土早龄期因受约束、自收缩、温度变形等而呈现较强的非线性徐变特性,需对其模型进行深入的研究。文章分析了国际常用的CEB-FIP1990模型、ACI 209模型和BP-2模型对早龄期徐变的适用性,结果可知,CEB-FIP1990模型和ACI 209模型不适用于拉伸徐变,BP-2模型可用于3-7d的早期拉伸徐变。结合混凝土老化理论和弹性徐变理论建立适用于拉伸徐变的指数形式徐变预测模型,用于结构受拉状态的徐变分析,经大量试验数据对比可知,该模型可将误差控制在合理范围之内,可用于结构计算。     

预应力混凝土迭合梁收缩徐变微差应力

收缩徐变微差应力为均匀微差和梯度微差分别所产生的应力之和,不能无视梯度微差应力的存在。本文推导了用以计算梯度微差应力的公式,既适用于预制部分在预应力作用下,其曲率滑梁长方向为常量时;又适用于预制部分承受自重以及施工荷钱后,其曲率为变量时。试验表明,有支撑施工的非预应力混凝土迭合梁的收缩徐变微差应力随龄期而增长,达到最大值后又随龄期而减少,以至到达可以忽略不计的程度;在短龄期的应力,其计算值尚须乘以0.5左右的折减系数。无支撑施工、一次加载的预应力混凝土迭合梁,除预制部分高度为10厘米的梁外,收缩徐变微差应力的计算值与试验值基本一致。无支撑施工、二次加载的预应力混凝土迭合梁,预制部分底缘的收缩徐变微差的拉应力很小,在设计中可以忽略不计。为验证以上认识,进一步试验研究尚有必要。     

基于实测徐变的水工混凝土细观力学参数反演

现有混凝土细观力学参数反演分析一般是基于实测轴向应变进行,而荷载作用下的混凝土试件存在明显的泊松效应,因此联合实测纵、横向应变优化反演的力学参数更能反映材料的真实性能。首先开展了不同加载龄期的水工混凝土单轴压缩徐变泊松比试验,然后基于加荷和持荷阶段的实测纵、横向应变,采用“正交设计-神经网络-细观有限元模型”相结合的方法,反演获得了骨料与砂浆的弹性力学参数;进而将混凝土实测徐变度作为砂浆徐变度的初始值,反演获得持荷阶段砂浆徐变度及徐变泊松比;最后对比分析了反演获得的砂浆徐变度和混凝土徐变度。结果表明：骨料、砂浆的力学参数与混凝土力学参数存在差异,基于实测应变反演获得的骨料、砂浆弹性泊松比在0.13～0.20之间,砂浆徐变泊松比为0.125;相同加载龄期下,砂浆的徐变特性与混凝土的徐变特性相似且砂浆的徐变度要大于混凝土的徐变度,反演获得的砂浆徐变度约为混凝土徐变度的2.5倍。     

基于ANSYS二次开发的早龄期混凝土徐变应力计算

徐变是混凝土材料所具有的时变特性,对早龄期混凝土的应力影响很大,不可忽略,然而工程界主流的通用有限元程序不支持混凝土徐变的计算,不利于工程应用。为此,笔者通过对ANSYS用户子程序usermat进行二次开发,编写了自定义的材料模型,利用ANSYS程序实现了混凝土弹性徐变方程的隐式解法。在此基础上,通过算例验证了该二次开发子程序的正确性,并将其应用于实际工程,通过对比,采用弹性徐变方程隐式解法求得的计算结果与实测值的变化规律相同,数据也比较吻合,误差范围一般在0.3 MPa以内,证明该子程序具有较好的精度,可以推广应用于工程早龄期混凝土温度徐变应力的预测和计算。     

高性能混凝土的徐变影响因素及模型优化

现有的高性能徐变预测模型,各徐变影响因素多是根据试验数据统计回归得到,具有一定的局限性,且在实际施工中通用性较差。为了解决这一问题,根据现有的徐变模型,提出了标准状况下徐变预测公式,并结合高性能混凝土的特点,通过将徐变影响因素参数化,仅改变某一因素而将其他因素控制在标准状态的方法,建立了适用范围较广且预测精度较好的徐变模型。同时,为了使参数更精确,在徐变系数分析时,采用了自动寻参的遗传算法。结果表明,预测值与试验值吻合较好,且适用于普通混凝土和高性能混凝土,计算较为简便,可为设计和工程应用提供参考。     

混凝土徐变计算理论和方法综述

介绍了混凝土徐变的基本理论,对目前常用的徐变计算模式及分析方法进行了较为系统地评述,并指出各种计算模式和分析方法的适用性与可行性,对实际工程中徐变的计算提供了一定的参考。结合国内外研究资料指出徐变研究中尚需解决的问题,为进一步研究提供了新思路。     

碾压混凝土长龄期的变形性能试验研究

 变形性能是研究和分析碾压混凝土抗裂性的重要依据。选择了R90150，R90200两个标号，6个配合比，对其强度、弹模、极限拉伸值、干缩、徐变、自生体积变形、弯曲拉伸等进行了2a龄期的试验研究。结果表明，碾压混凝土的强度、弹模、极限拉伸值在满了2a龄期时还在增长，自生体积变形总的趋势为膨胀，但随龄期的增长而趋于稳定。     

采用EXCEL试算法进行混凝土徐变函数的拟合

徐变是混凝土在长期荷载作用下的变形性能之一,徐变函数的精确与否直接影响到混凝土结构应力和变形等计算结果的精度。采用幂指数函数进行徐变拟合,具有使用非常方便、拟合精度高的优点,而在工程界得以广泛的应用。但幂指数函数徐变表达式也存在着待定系数多、计算工作量大的不足。本文采用EXCEL进行列表试算,可较方便地求解拟合公式中的各系数,计算精度能够满足工程要求。     

基于等效龄期的抗冲耐磨混凝土力学性能预测

等效龄期法主要应用于实际温度历程下混凝土的抗压强度预测,而对抗拉强度和弹性模量等抗裂性参数的预测却鲜有报道。为进一步完善相应的实验方法,验证用等效龄期法参于测定、计算实际温度历程下混凝土力学性能参数的适用性,通过测试抗冲磨混凝土绝热温升,以实际工程为数值计算模型,获得了温度匹配历程曲线;随后以3种活化能有明显区别的抗冲磨混凝土(FA、FAS、EA)为例,采用ASTM C 1074-04方法测定了其砂浆活化能。基于Arrhenius公式计算混凝土在温度匹配养护(TMC)过程中的等效龄期,结合其标准养护(SC)下抗拉强度和弹性模量的经时发展模型,得到实际温度历程下的力学性能计算值,其结果与采用实际温度历程进行温度匹配养护得到的实测结果较为一致。     

混凝土徐变度及应力松弛系数的估算方法综述与建议

本文在收集国内外有关资料的基础上,对混凝土徐变度及应力松弛系数的估算方法进行了综合评述,提出了估算我国水工大体积混凝土徐变度及应力松弛系数的数学模型,并根据国内所进行的大量徐变试验资料进行统计分析,用优化方法确定了公式中的各参数。     

高强混凝土双轴徐变数值模拟及试验验证

以均质连续介质为假设建立高强混凝土多孔介质徐变数值模型，分析不同双轴应力组合对徐变效应的影响，以获得高强混凝土在双轴应力状态下的徐变发展规律，同时开展高强混凝土双轴徐变试验论证.计算结果和试验结果均表明徐变系数和应力状态密切相关，双轴应力状态下混凝土徐变系数小于单轴应力状态，且竖向应力对徐变系数影响较大；在试验和计算条件下，180 d双轴应力状态的徐变系数分别为相应单轴状态的73%和90%左右.     

钢筋混凝土构件组合体徐变系数的计算

钢筋混凝土构件的徐变可以用来估计结构物如大型桥梁的长期变形,不仅与混凝土的徐变特征有关,其取值还涉及构件配筋及受力状况.以钢筋混凝土构件为对象,推导了钢筋混凝土构件在轴向受压和压弯状态下徐变系数的计算方法,分析了徐变可复、不可复和部分可复3种徐变方程计算结果的差异,采用混凝土标准试件和钢筋混凝土配筋压柱进行了徐变试验,并分析比较了计算结果.结果表明,文中介绍的3种徐变方程的计算结果与试验结果接近,可以方便应用.     

溢流坝段温度徐变应力三维有限元计算分析

结合某拱坝溢流坝段工程实际情况,采用三维有限元法对该溢流坝段施工和运行期温度场、温度徐变应力场进行了仿真计算。计算中考虑了混凝土热力学参数随龄期变化、坝体分层浇筑过程及自重、水压力对温度应力的影响以及采取的分期通水冷却和表面保温等温控措施。计算结果表明,施工期及运行期溢流坝段混凝土综合应力均未超过混凝土的抗拉强度。     

循环荷载作用下高强混凝土收缩徐变试验研究

高强混凝土收缩徐变特性是国内外混凝土材料性能研究的重点之一,而循环荷载作用下高强混凝土收缩徐变报道较少.以预应力钢筋混凝土梁为试验对象,开展了循环荷载作用下高强混凝土徐变试验,得到了相应循环荷载作用下高强混凝土弹性模量和收缩徐变系数,并将收缩徐变系数和现有收缩徐变模型计算值进行了对比分析,结果表明在循环荷载作用下高强混凝土徐变明显大于恒载作用下的徐变,徐变发展呈单调递增趋势,预应力损失和高强混凝土徐变具有耦合关系;因现有模型不能准确预测收缩徐变发展规律,建议采用指数函数拟合进行计算分析.     

基于ACI-209的粉煤灰混凝土徐变模型研究

随着粉煤灰混凝土的的广泛应用,普通混凝土徐变预测模型对粉煤灰混凝土的适用性也有待改善。基于粉煤灰混凝土徐变问题,对相关理论模型进行了总结,并对比分析了国内外现有混凝土徐变计算模型,利用试验数据,在ACI-209模型的基础上,引入坍落度和强度影响系数,建立了粉煤灰混凝土徐变预测模型,计算结果与试验数据吻合较好,为指导实际工程应用及提高结构可靠度提供了依据。     

某水利工程粉煤灰混凝土配合比设计与试验

对某水库围坝防渗板墙体C40混凝土配合比进行了设计,并通过试验测试验证了该配合比的粉煤灰混凝土相应龄期内的抗压强度及氯离子扩散系数,以及进行了混凝土氯离子含量和碱含量的计算。