某超高层考虑混凝土徐变收缩的施工模拟分析

对一幢53层的框架核心筒结构考虑混凝土徐变收缩变形对结构构件的影响,分析表明,考虑了混凝土的徐变收缩后变形差反而比不考虑时要小,采用核心筒与框架梁铰接的形式减小了核心筒与周边框架之间因竖向变形差异产生的附加内力。     

徐变影响混合结构施工期竖向变形计算

研究了钢框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系在施工期间的竖向变形问题。在分析中提出采用龄期调整的有效模量法(AMME)考虑施工期混凝土徐变的影响,并利用超级有限元-有限元耦合理论进行施工过程的模拟。算例计算结果表明,施工完毕时核心筒混凝土的徐变占到该层总变形值的38%~43%。由于混凝土的徐变,外钢框架与核心筒竖向变形差异值仅为只考虑弹性变形差异值的21%。徐变增加了外框架柱的轴力。对于连接外钢框架与核心筒的框架梁,徐变还使连接核心筒一端的支座负弯矩减小,而对于连接外钢框架柱一端弯矩则是增加。     

混凝土收缩徐变对超高层巨型混合结构竖向变形和关键构件内力的影响与控制

采用CEB-FIP(1990)规范中的混凝土收缩徐变模型,考虑含钢率、套箍效应对混凝土收缩徐变的影响,计算了某超高层巨型混合结构竖向构件的竖向变形,分析弹性模量发展对竖向构件变形的影响,并研究竖向变形差对关键构件的内力影响。为实现在设定阶段竖向构件达到设计标高,对楼层标高预留高度和竖向构件下料预留长度的控制方法进行了研究。进一步提出减小竖向构件竖向变形差的措施,并通过算例验证了其有效性。研究表明,混凝土弹性模量发展对竖向构件变形影响不大;而混凝土的收缩徐变对超高层混合结构的变形及内力影响较大,应以考虑了混凝土收缩徐变的结构模型作为地震分析的初始态对关键构件进行校核;在带钢管混凝土柱的超高层巨型混合结构中,控制钢管混凝土柱压应力水平适当大于钢筋混凝土核心筒的压应力水平,可有效降低混凝土收缩徐变引起的竖向变形差及附加内力。     

基于B3模型的竖向构件差异变形分析

为研究巨型框架伸臂核心筒结构中由收缩和徐变引起的巨柱和核心筒的竖向差异变形,基于B3收缩徐变模型,采用应变增量法进行MATLAB编程,模拟荷载逐层施加的实际施工过程。对某一巨型框架伸臂核心筒结构进行了研究,考虑施工过程、混凝土收缩和徐变影响,对高层混凝土结构构件在竖向荷载作用下的竖向变形进行了计算;计算构件在楼板施工前后巨柱和核心筒的弹性、非弹性缩短以及竖向差异变形;进行了差异缩短变形分析,采用逐层修正法进行补偿。结果表明：考虑重力荷载、混凝土收缩和徐变时,巨柱和钢筋混凝土筒由收缩和徐变产生的非弹性变形占总变形的509／6以上,且该比例随时问呈增大趋势;巨柱和核心筒的收缩变形远小于徐变变形,收缩和徐变变形最终趋于一定值;楼板施工结束时竖向变形近似相等的构件,在楼板施工后一定时期的竖向差异变形很大;若顸层楼板施工结束时荷载全部施加完毕,则楼板施工后的最大竖向变形值出现在中间某一层;对于有具体要求的特殊结构,采用逐层修正法可降低差异变形在伸臂桁架中引起的附加内力。     

高层建筑施工过程中的混凝土徐变分析

为了解决混凝土徐变对结构内力和变形的影响,以宁夏回族自治区石嘴山市某高层商用办公楼建筑为研究对象,运用数值模拟分析手段,研究轴压比与结构柱徐变变形的关系、配筋率和混凝土强度与剪力墙结构的徐变变形的关系。结果表明,随着加载龄期的增加,结构柱和剪力墙的竖向变形均呈现显著的分段变形规律,结构柱的徐变变形与轴压比存在显著的关系,轴压比的不断增加,结构柱的竖向变形也不断增加,剪力墙的徐变变形则随着配筋率的增加而减小;提高混凝土强度对剪力墙的徐变变形抑制能力较小。     

商品混凝土收缩过程中的徐变变形分析

在无筋混凝土干燥收缩的多系数估算公式和配筋混凝土干燥收缩多系数估算公式的基础上,通过素混凝土构件和配筋混凝土构件(考虑徐变变形)的收缩应变差和钢筋混凝土间的拉压平衡条件,推导出配筋混凝土收缩过程中的徐变变形计算公式.利用徐变公式绘出了试验配筋混凝土构件在收缩过程中的徐变变形图,分析了徐变变形的特点.本文的研究成果可为今后修订现行GB50010-2002(混凝土结构设计规范>中有关耐久性的条目提供重要的试验数据和理论依据.     

混凝土收缩和徐变对高层建筑结构影响分析

以某在建高层混凝土结构为背景,考虑分析工况、施工工况、时间等因素的影响,采用SAP2000对由收缩和徐变产生的竖向变形和内力变化进行了分析。结果表明,徐变和竖向荷载是导致竖向变形的主要原因,而收缩是导致竖向变形的次要原因;对于框架核心筒结构,框架与核心筒的变形差随时间的变化逐渐变小并趋于稳定,由变形产生的构件内力逐渐减小;施工完成后结构已经完成了大部分的变形,同时施工完成后变形随时间变化的速率逐渐变缓;由收缩与徐变结构产生的竖向变形和内力变化不会对该高层建筑结构的使用和安全产生明显影响。     

无砟轨道大跨度连续梁工后徐变变形研究

以宁杭客运专线某大跨度预应力混凝土连续梁桥为工程背景,采用Midas软件建立有限元模型,通过仿真分析,研究了混凝土收缩徐变引起的工后徐变变形,结果表明根据不同规范计算所得连续梁桥工后徐变变形差异较大,延迟轨道铺设时间可较好地控制连续梁工后徐变变形值。     

混合结构超高层建筑竖向变形差影响因素及对策的研究

分析了混合结构超高层建筑竖向变形差的影响因素,阐述了各影响因素包括徐变、收缩、温差效应和弹性压缩的作用机理并给出了其变形计算公式,从设计和施工两方面提出了减小竖向变形差的工程对策,可供工程设计和施工参考.     

混凝土支撑变形主动调控系统的研究与应用

针对软土深大基坑混凝土支撑及围护结构变形控制难度大的问题，对混凝土支撑变形主动调控系统进行了深入研究。对混凝土支撑伺服系统设计原理、安装方法、加载原则等进行了介绍，并结合工程实践，对于混凝土支撑变形主动调控系统的作用效果进行了分析，结论如下：混凝土支撑变形主动调控系统能够降低混凝土温度收缩和徐变收缩的影响，充分发挥混凝土支撑轴力作用，有效减小基坑围护结构的变形，具有一定的推广应用价值。     

再生混凝土梁长期受荷时随变形计算方法研究

由于再生混凝土收缩徐变效应大,导致长期荷载作用下,再生混凝土梁附加变形较大。文中以不同再生粗骨料取代率的再生混凝土梁长期受荷变形性能的试验研究为依据,研究其长期变形计算方法。通过考虑龄期的有效弹性模量法,将再生混凝土徐变系数引入梁截面附加曲率的计算,基于虚功原理给出长期荷载作用的时随变形计算公式|考虑再生粗骨料的二相性,通过普通混凝土的徐变收缩计算式,给出考虑附着水泥砂浆影响的再生混凝土徐变收缩调整系数|将其计算结果代入三种典型普通混凝土徐变收缩模型,得到再生混凝土徐变收缩模型,并通过时随变形计算公式计算再生混凝土梁长期荷载下的跨中变形值、跨中和加载点的附加变形值,与试验结果吻合较好。     

全珊瑚混凝土徐变性能试验研究

为研究珊瑚混凝土的徐变性能,对不同水灰比、不同养护龄期的珊瑚混凝土的压缩徐变进行了试验研究,研究结果表明:低水灰比珊瑚混凝土试件徐变变形的速率和最终徐变度都明显小于高水灰比试件,降低水灰比并适当延长养护时间,可以有效减小珊瑚混凝土的徐变变形;尽管珊瑚骨料的"返水养护"作用有利于减小试件早期徐变,但由于珊瑚粗骨料约束水化水泥浆体收缩变形的能力要明显弱于普通碎石,加之其本身较低弹性模量的影响,徐变试验过程中,无论是珊瑚混凝土的瞬时变形,还是最终徐变都要大于普通混凝土。     

特大圆环支撑深基坑变形特性的三维数值分析

以某特大圆环支撑深基坑工程为背景,采用有限元分析软件MIDAS/GTS,对深基坑特大圆环支撑体系的变形特性进行了系统的三维数值分析。通过与地下连续墙的水平侧向变形和墙顶沉降实测数据进行对比分析,表明采用GTS软件进行特大圆环支撑深基坑工程的三维动态施工模拟分析是可行的;研究了不同土体开挖次序下、不同工程地质条件下特大圆环支撑深基坑地下连续墙的水平侧向变形特性,结果表明:土体开挖过程,地下连续墙的水平侧向位移存在显著的位移回弹效应,且随着基坑开挖深度的增大而增强,非对称开挖明显强于对称开挖,采用对称开挖比非对称开挖能显著减小软土地层地下连续墙的水平侧向位移。     

基于四维离散数值方法的岩石圆环试样动态破坏及耗能规律

利用最新提出的四维离散弹簧元法(4D-LSM)对岩石圆环的动态抗变形及耗能特性进行研究。首先对4D-LSM用于描述岩石圆环试样破坏的适用性进行了验证,发现4D-LSM可以较好地再现岩石试样的孔径比与破坏形态和强度间的影响规律。在此基础上,对孔隙率、非均质性、厚径比等因素与抗变形及耗能间的规律进行研究,得到了对应的数学公式。利用4D-LSM模拟大变形方面的优势,发现当岩石材料的变形抵抗能力较大时,岩石圆环将表现出与传统仅考虑小变形情况下实验和数值计算不同的破坏形态,岩石圆环的材料抗拉强度与抗变形能力也分别呈现非线性关系。通过建立圆环阵列模型,研究了由多个岩环构成的组合结构的抗变形和能量抵抗能力以及对应的破坏形态。结果表明,组合结构中的圆环单元与单圆环受力的破裂形态有所不同,但单圆环的抗变形及耗能规律仍适用于岩环阵列结构的分析。     

高性能混凝土收缩徐变对悬臂构件性能影响的试验研究

为掌握苏通大桥连续刚构桥所用高性能混凝土收缩徐变对桥梁结构施工期变形、截面应力以及预应力损失的影响,在高性能混凝土收缩徐变模型试验研究的基础上,开展了自然环境下高性能混凝土双悬臂构件的长期性能试验研究。试验结果表明:高性能混凝土可有效地减小收缩徐变,降低预应力损失,使变形处于可控范围之内。应用高性能混凝土收缩徐变模式对悬臂构件的长期性能进行了理论分析,试验结果与理论分析值吻合较好。     

基于徐变效应预应力CFRP布加固组合梁变形分析

在腐蚀钢与混凝土组合梁受拉区粘贴CFRP布进行加固并对其加固后的徐变效应进行研究。研究了徐变效应对组合梁变形能力的影响,给出徐变函数数学模型,建立预应力CFRP布加固钢与混凝土组合梁徐变效应分析模型,研究了组合梁在徐变效应影响下的变形性能。计算结果表明,沿梁长范围内,跨中截面处的变形最大,在荷载作用后的初始阶段,跨中变形有明显变化,之后各参数值随着时间的增长趋于一定值;跨中变形的增加量随混凝土强度、预拉力、梁截面宽度、腹板高度的增大而减小。     

施工期混凝土框架柱竖向变形研究

采用逐层建立结构有限元模型,按照不同混凝土构件在计算时刻的刚度组集结构总刚,将混凝土收缩和徐变效应等效为构件节点力,分析研究了混凝土框架柱竖向变形,研究得出,施工过程、混凝土收缩徐变、不同施工周期均对混凝土框架柱的竖向变形有影响。     

膨胀剂对钢管混凝土徐变及其内力重分布的影响

为了研究膨胀剂掺量对钢管混凝土轴压徐变及其内力重分布的影响,进行了膨胀剂掺量分别为4%、8%、12%三种情况下的钢管混凝土徐变变形试验,测试钢管混凝土纵向变形随时间的分布规律。通过变形协调条件和轴向平衡方程,对试验数据进行计算分析,获得不同膨胀剂掺量下钢管混凝土内力重分布随时间变化的大致趋势。研究表明:钢管混凝土徐变随膨胀剂掺量的增加而减小,膨胀剂掺量较高的核心混凝土卸载程度较低。通过核心混凝土气孔结构分析,发现膨胀剂掺量的提高使得核心混凝土变得更加密实,从而减小了钢管混凝土的徐变及其内力重分布。     

大体积混凝土变形裂缝产生机理及计算分析

对混凝土收缩、徐变和施工等因素产生变形裂缝的机理进行了研究,对混凝土收缩、徐变的计算公式作了分析,并指出大体积混凝土温度裂缝的产生主要受收缩、徐变、水泥水化热以及外界气温变化的影响.     

高精度预应力混凝土梁的徐变控制技术研究

结合混凝土材料特性及预应力桥梁设计方法，研究了高精度线形要求的预应力混凝土梁在恒载、活载及预应力作用下的长期徐变机理和变形控制技术，提出了对高精度预应力混凝土梁的徐变控制的若干有价值的建议。