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1、第14卷第1期中国公路学报Vol114No112001年1月ChinaJournalofHighwayandTransportJan.2001文章编号:100127372(2001)0120001204CRCP混凝土温度松弛应力分析曹东伟,胡长顺(长安大学公路学院,陕西西安710064)摘要:根据混凝土徐变的表达式,求得了连续配筋混凝土路面(CRCP)松弛系数的计算表达式,根据CRCP混凝土弹性温度应力计算结果,通过积分得到了年温度线性变化和正弦曲线变化两种情况下松弛应力的计算公式,并进行了数值分析,最后给出了松弛修正系数,用于修正弹性应力的计算结果。关键词:连续配筋混凝土路面;温度应力;
2、松弛中图分类号:U416.216.2文献标识码:AAnalysisofrelaxationforCRCPthermalstressCAODong2wei,HUChang2shun(SchoolofHighway,Chang′anUniversity,Xi′an710064,China)Abstract:BasedonthecreepexpressionofconcreteandtheelasticthermalstressofCRCP,theformulaispresentedtocalculatetherelaxationcoefficientandtherelaxationstress
3、onconsiderationsofthelinearorsineannualtemperaturevariationbydirectintegration.TheexampleofnumericalresultsisgivenandthecorrectionfactorispresentedtorevisetheelasticstressinCRCP.Keywords:CRCP;thermalstress;relaxation在自然环境因素的影响下,连续配筋混凝土路时间而增长,这称为徐变。当混凝土应变保持不变面(简称CRCP)的温度以年为周期缓慢变化,由于时,混凝土内部的应力随时间延长而
4、减小,这称为应连续钢筋的约束作用,变温荷载会在路面内引起温力松弛。CRCP的配筋率一般只有012%~017%,度应力,混凝土材料在长周期荷载作用下有徐变和是一种配筋率较低的钢筋混凝土结构,其应力松弛松弛现象,故CRCP温度应力分析中应考虑松弛影[3]分析可采用线性徐变理论,即对于在龄期S时加[1]响。笔者根据混凝土徐变度的表达式,首先求得了载,经历时间t后的混凝土变形为CRCP混凝土在常应变条件下应力松弛系数的计算ec1E(t)=E(S)+E(t)=R(S)+C(t,S)(1)公式,然后考虑年温度线性变化和正弦曲线变化两E(S)e种情况,根据CRCP弹性温度应力计算结果[2],通过式中:E
5、(t)为时间t时的总应变;E(S)为加载时的弹c积分得出混凝土的松弛应力计算表达式,并提出了性应变;E(t)为持荷时间t后的徐变;E(S)为加载时CRCP温度应力的松弛修正系数用于修正弹性应力弹性模量(MPa);R(S)为加载应力(MPa);C(t,S)为的计算结果。徐变度,是单位压力下产生的徐变(1öMPa)。由于CRCP路面的混凝土浇筑后需进行养护,1松弛系数路面使用时的模量已变化较小,故式中E(S)可取为在应力保持不变的条件下,混凝土的变形会随设计值,且不随时间发生变化。当应力随时间发生变收稿日期:2000205204基金项目:国家自然科学基金项目(59778047)作者简介:曹东伟
6、(19742),男,河北廊坊人,工学博士研究生.2中国公路学报2001年化时,混凝土的变形为初始弹性变形与徐变变形之[3]和,即由式(1)可得t11dR(S)E(t)=R(S0)+C(t,S0)+∫+C(t,S)dSESEdS0对上式使用分部积分法不难得出tR(t)5C(t,S)E(t)=-∫R(S)dS(2)ES5S0对于徐变度C(t,S),国内外的研究机构和学者曾给出过众多的表达式,对于经过较长时间养护的图1松弛系数随时间变化[1]CRCP温度应力分析中应考虑松弛效应。设CRCP混凝土,前苏联所用的徐变度表达式为-r(t-S)养护期间平均温度为路面内的零应力温度TC(t,S)=C0[1
7、-e](3)H,夏天式中:C0与r均为材料的试验参数。将式(3)代入式最高温度为Tmax,冬天最低温度为Tmin,假定从夏天(2)可得到冬天日平均温度线性递减,从冬天到夏天日平均R(t)t温度线性增加,则温差随时间的变化函数为r(S-t)E(t)=+C0r∫R(S)edS(4)ES0ktt+$Tmin(0≤t<6)$T=(7)R(S0)-ktt+$Ty+$Tmax(6