钢-混凝土组合梁收缩和徐变的影响分析和计算

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1、第36卷建筑结构2006年增刊pp:9-8~11钢-混凝土组合梁收缩和徐变的影响分析和计算孙海林叶列平陆新征（清华大学土木工程系，北京，100084）[摘要]本文采用纤维模型编制了有限元程序，利用MC90收缩和徐变模型对简支钢-混凝土组合梁在长期荷载作用下的变形进行了分析，计算结果与试验结果相吻合。论文同时对现行规范方法和文献方法进行了分析，现行规范中考虑收缩和徐变的计算方法不全面，且偏于不安全，而文献的其它方法在收缩变形分析中也存在一些不足。为此，本文基于所建议的数值模型对影响组合梁长期变形的收缩

2、和徐变参数进行了分析，并根据徐变和收缩引起的长期变形的机制，建议徐变变形计算采用“有效弹性模量”的换算截面法，收缩变形采用直接法计算，使得计算概念更为合理，且比现有方法与试验结果吻合更好。[关键词]钢-混凝土组合梁收缩徐变纤维模型长期变形有效模量LongTermDeformationAnalysisofShrinkageandCreepofSteel-ConcreteCompositebeamsSUNHai-linYELie-pingLUXin-zheng(DepartmentofCivilEngi

3、neering,TsinghuaUniversity,Beijing,100084,China)Abstract:Basedonthetheoryoffibermodel,anefficientnumericalmethodtoaccountforthelong-termbehaviorofcompositesteel-concretebeamsispresented,thecreepandshrinkagevalueisproposedbyMC90model.Numericalresultsare

4、comparedwiththeexperimentalresultsandagoodagreementreached.Itisfoundthatthedesignmethodsforthelong-termdeflectionofcurrentChinesecodesareunsafewhileotherproposedmethodshavesomedrawbacks.Asimplifiedapproachtoevaluatecreepandshrinkageeffectsinsimplysuppo

5、rtedcompositebeamsispresented.Thedeflectioninducedbycreepisbasedoneffectivemodulusmethodandthedeflectioninducedbyshrinkageisdirectlycomputed.Withclearphysicalconcept,themethodismorereliableandingoodagreementwiththetestresults.Keywords:Steel-concreteCom

6、positeBeam;Shrinkage;Creep;FiberModel;Long-termDeformation;EffectiveModulus1引言式中，Ee为混凝土有效弹性模量，Ec为初始弹性模钢-混凝土组合梁（以下简称组合梁）是由钢量；k为弹性模量降低系数。[1]梁和混凝土板通过剪力连接件组合形成的构件。由《钢结构设计规范》中只考虑了徐变影响，于混凝土收缩和徐变，组合梁在长期荷载作用下，建议k取0.5，没有考虑混凝土收缩对长期变形的[2]挠度变形会不断增大，组合梁截面将产生应力重分影响。

7、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》在考布，应力重分布对组合梁的长期变形计算带来了一虑结构重力对徐变影响时k取0.4，考虑混凝土收定的复杂性。缩对徐变影响时k取0.5，并建议当考虑桥面板收文献中关于组合梁长期变形的计算方法主要缩影响时采取降温法，即对于整体浇筑的钢筋混凝[1][2][3]有：采用“有效弹性模量”的换算截面法、按土桥面板，按温度降低15～20℃考虑。上述规范中[4][5]龄期调整的有效模量法和长期刚度折减系数法采用的单一弹性模量降低系数法计算简单，但k取[6][7][8]，其中前两种方法

8、相似，可以认为第一种方法0.5实际上只考虑了徐变系数为1的情况，没有考是第二种方法的特殊情况。混凝土在长期荷载作用虑其它徐变系数情况，尤其是对混凝土收缩考虑不下的“有效弹性模量”可表示为：足。美国混凝土协会ACI209在研究报告中指出：-6-6混凝土最终收缩应变为415×10～1070×10，最终Ek=E(1)ec-6收缩应变平均值为780×10；最终徐变系数为1.3～收稿日期：1作者简介：孙海林（1978-），男，博士生，山东诸城人;叶列平（联系人），男，博士，教授