大桥混凝土徐变控制研究及预测

《大桥混凝土徐变控制研究及预测》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、建材世界2011年第32卷第2期DOI：10．3963／j．cn．42—1783．TU．2011．02．011大桥混凝土徐变控制研究及预测杨呖(安徽省蚌埠市公路管理局，蚌埠233000)摘要：混凝土收缩、徐变的控制和准确预测在世界范围内一直是个难题。论文针对已建高速铁路特大跨预应力混凝土连续梁徐变变形进行深入研究，讨论了混凝土收缩与徐变引起的构件预应力损失，并用数值方法分析构件预应力损失后的力学变化。解决了以往由于没有实测数据作参考而造成预测不准确的问题。关键词：大桥；预测}收缩徐变BridgeInspectionofConcreteCreepandPredict

2、ionYANGSlang(BengbuAdministrativeBureauforRoads，Bengbu233000，China)Abstract：Aimingatthehigh—speedrailwaytrackhasbeenbuiltlargespanprestressedconcretecontinuousbeamstostudycreepdeformation，summarizestheresultsofnumerousstudies，thepaperdiscussesthecalculationofshrinkageandcreepofconcret

3、eelementscausedbyprestressloss，andwiththenumericalmethodpre-memberslossoftheme—chanicalstresschanges．Keywords·bridge；prediction；shrinkageandcreepprediction为跨越大江、大河，设计了许多特大跨度预应力混凝土连续粱桥，目前设计理论中关于强度、刚度、稳定性、局部应力等问题的处理基本成熟，但桥梁的后期徐变变形控制与预测亟须研究。在长期的压应力作用下，混凝土除立即发生弹性变形外，在以后的整个使用期还将继续变形，由于预应力筋

4、的松弛、混凝土的收缩和徐变以及它们之间的相互影响，混凝土的压力不再是固定的，随时间不断变化。仅靠经验公式和折算系数不能准确反应整个预应力损失过程中构件力学特性的变化。在设计中就要考虑到各个受力阶段材料的实际性能与预应力筋应力的损失值。徐变的主要影响因素有：应力水平，加载龄期，原材料和配合比，制作和养护条件，使用期的环境条件，构件的尺寸。在长期荷载或应力作用下，混凝土的徐变和收缩对结构的变形、结构的内力分布和结构内截面(在组合截面情况下)的应力分布都会产生很大的影响。归纳起来为[3]：结构在受区的徐变和收缩会增大挠度；徐变会增大偏压柱的弯曲。由此增大初始偏心，降低柱

5、承载力；预应力混凝土构件中，徐变和收缩将导致预应力损失；结构构件截面如组合截面，徐变会使截面应力重分布；对于超静定结构，混凝土徐变将导致内力重分布。徐变将引起结构的次内力；混凝土收缩会使较厚构件的表面开裂。这种表面裂缝是因为收缩总在构件表面开始，但受到内部的阻碍引起收缩拉应力而产生。由于徐变总应变可高达加载后产生的弹性变形的1倍。所以混凝土的徐变效应，在混凝土桥梁设计中是必须考虑的。在超静定结构中由于徐变产生次内力，而应力变徐变及次内力计算较为复杂u]。收稿日期：2010—12—26．作者简介：杨场(1982·)，助理工程师．E-mail：jimmymeg@126

6、．com37建材世界2011年第32卷第2期收缩和徐变是混凝土在长期荷载作用下的固有特性。收缩是指混凝土体积的缩小，收缩的产生与混凝土的荷载历史无关。通过改变混凝土中的应力条件是无法消除收缩的。相反，当混凝土收缩受到约束时将会产生收缩裂缝。混凝土的收缩常常要持续很长时间，甚至在28年以后还在继续收缩。但是，长期收缩中有一部分是碳化收缩，其收缩的速度则随时间而急剧降低。徐变是指在固定应力或荷载作用下，应变随时间不断发展的一种现象。它的发展规律与加载历史紧密相关。收缩的主要影响因素有：水泥的品种和用量，骨料的性质、粒径和含量，养护条件，使用期的环境条件，构件的形状和尺

7、寸。徐变是混凝土在持续荷载作用下，水泥胶体微空隙中的游离水经毛细管挤出并蒸发，使胶体缩小形成的。徐变随持荷时间增长而增加，增加的速度随时间增长而递减，相关研究表明：徐变一般在5～20年逐渐达到一个极限值，若以20年的徐变值为标准，则1年内徐变约完成76％，通常徐变变形比瞬时弹性变形大1～3倍，因此徐变在结构设计中是不可忽略的重要因素[2】。l影响混凝土徐变的因素在混凝土硬化以后，混凝土徐变与混凝土的物理特性如强度，弹性模量、徐变及浇筑后经历的时间的长短一龄期和加载龄期有关。混凝土在长期荷载作用下产生的应力大。当压应力较小时，变化大致与应力成正比，各条徐变曲线的间距

8、差不多是相