PDF《张拉大跨径简支转连续箱梁桥收缩徐变效应_张拉》

而真正将徐变理论应用到实 际结构中始于

20 世纪

70 年代中后期.三十几年 来 ,中国在混凝土结构的徐变效应分析方面取得了 丰硕的研究成果[ 3-7] . 国内外对混凝土徐变的分析存在各种不同的理 论 ,考虑的因素不尽相同, 采用了不同的计算模式. 混凝土的徐变大小 ,通常采用徐变系数 ( t ,t0 ) 来描 述 .目前国际上对徐变系数有

2 种不同的定义 .令 时刻 t0 开始作用于混凝土的单轴向常应力 σ ( t0 ) 至 时刻 t 所产生的徐变应变为ε c( t , t0 ) , 第1种徐变系 数采用混凝土

28 d 龄期时的瞬时弹性应变定义, 即εc( t , t0)= σ ( t0 ) E28 ( t ,t0 ) ( 1) 式中: E28 为28 d 龄期混凝土的弹性模量 . CEB-FIP 标准规范(

1978 及1990 年版) 及英国 标准 BS5400(

1984 年版) 采用了这种定义方式.目前,中国的桥梁规范中也主要采用 C EB-FIP 推荐的 模式.徐变系数的另一种定义为

40 交通运输工程学报2009 年εc( t , t0)= σ ( t0) E( t0 ) ( t ,t0 ) ( 2) 式中 : E( t0) 为t0 时混凝土的弹性模量 . 这一定义是美国 ACI209 委员会报告(

1982 年版) 所建议的.该建议中 ,混凝土的标准加载龄期 t0 对于潮湿养护的混凝土为

7 d ,对于蒸汽养护的混凝 土为

1 ~

3 d .

1 .

2 收缩基本理论 混凝土的收缩是其在非荷载因素下体积变化而 产生的变形.混凝土的收缩变形影响因素多, 变化 幅度大,一般难以准确定量.对重要的大型结构, 需 要对混凝土收缩变形值进行定量分析, 有条件的可 进行混凝土试件的短期收缩试验 ,从而推算其收缩 极限值,否则可按有关设计规范提供的公式和参数 进行计算 .混凝土的收缩应变一般表达式为收缩应 变终值与时间函数的乘积 ε s( t , t0 )=ε s, ∞ f( t -t0 ) ( 3) 式中 : ε s, ∞为收缩应变终极值;

f ( t -t0 ) 为收缩应变 发展的时间函数 .当t=t0 时, f( t ,t0 ) =0 ;

当t∞时, f( t , t0 )

1 .

0 . 收缩应变的终值取决于环境的相对湿度、混凝 土成分和构件理论厚度等因素 .收缩徐变时间函数 的表达式有几种形式 .美国 ACI209 委员会建议的 双曲线函数表达式为 f( t ,t0 )= t -t0 a +t -t0 ( 4) 式中 : a 为与混凝土的养护条件有关的参数.

1978 年Ba ant 提出的 BP 模式, 采用平方根双 曲线函数形式表示收缩应变的时间函数 f( t ,t0 )= t -t0 a +t -t0 ( 5) 常数 a 由构件形状、有效厚度及开始干燥的龄 期等因素而定. 收缩应变另一种时间函数是假定其发展速度同 徐变一样 ,故通常取指数函数的形式 f( t , t0)=1 -e - β ( t- t

0 ) ( 6) 式中 : β 为混凝土收缩速率 .

1 .

3 收缩徐变计算方法

1 .

3 .

1 老化理论原始算法 老化理论的基本假定是不同加载龄期的混凝土 徐变曲线在任意时刻的徐变增长率都相同.它既考 虑了持久荷载的影响, 又考虑了随混凝土龄期的增 长而引起变形特性的变化 ,即老化的影响.按照弹 性徐变体理论, 在龄期 t0 加载至时间 t 时的徐变变 形与弹性变形之比 ,即徐变系数 ( t ,t0 ) 随时间变化 规律为 ( t , t0) = [ k′ + (

1 - k′ ) e -γ t ] [

1 -e -γ ( t -t

0 ) ] c, ∞ ( 7) 式中: c, ∞ 为混凝土材料的徐变系数终极值;

k′ 为混 凝土材料的弹性继效系数 ;

γ 混凝土材料的徐变增 长速度系数 .而收缩变形按下式计算 ε s =ε s, ∞( e -pt

0 -e -pt ) ( 8) 式中: ε s, ∞ 为混凝土材料的收缩变形终极值;