混凝土收缩徐变效应分析共42页
浅析混凝土收缩徐变的影响因素
路 普 遍存 在 着严 重 的病 害 。
１ 沉 陷 沉陷是公路施 ｒ 完成后 ，随着时间的延长与荷载
的 作用 ，路 基 在 垂直 方 向上 常会 产 生 较 大 的变 形 。沉
陷 从 反 映 在路 面 卜的结 果 分 为不 均 匀 下 沉 、局 部 沉
（）室 外 环境 对 混凝 土 收缩 具 有 较 大影 响 ，主要 ２
比 ：当设 定拱 桥 周 边环 境 相 对 湿度 为 ７ ％时 ，则该 拱 ０
３ 徐 变
３１ 配筋 对徐 变 的影 响 ．
金 属 的蠕 变 只 与 当前 应 力 相 关 ，与 历 史 应 力 无 关 ，而 混凝 土徐 变 则 与历 史应 力 密不 可 分 。 由于 钢筋
桥跨 中最 大 变形 量 为 ２ ８ｒ，其 中收缩 导 致 的 变形 为 ．ｅ ８ ａ ０ ３ｍ，徐 变 导致 的变 形 为 １ ｌｍ；当相 对 湿 度 设 定 ．ｅ ２ ．ｅ ５
病 害 类 型 ，且 主要 出 现 在 县 乡道 Ｘ １ 、Ｘ １ 和 省 道 ４ １ ５３
视 、全球 及青 藏 高原 气 温升 高 ；压 密 沉 降是 在 筑路 的 过 程 中 ， 由于 对路 基 填 土 密 实 度 和 含 水 量控 制 不 好 ，
路基 自身 的压密变形使路面产生显著沉降。在多年冻 土地区 ，尤其是富含冰的冻土地区，由于路基的修筑
系数 为０８ ６ 。 ．６ １ ３２ 环 境湿 度对 收缩 、徐 变的 影 响 ．
选择 早 晨或 傍 晚 １光 直射 不太 强 烈 时 ，以避 免读 数 波 ３
动太大 ，影响测量精度。
图２ 所示为４ ３ｍ ｍ× ０ 简支梁计算模型 ， 挠度变形最 大处为每一跨跨中位置。只考虑环境湿度改变导致的 收缩 、徐变对梁体挠度 的影响 ，对其计算结果进行对
混凝土徐变
张县云
主要内容
1.混凝土的干缩和徐变 2.影响干缩和徐变的因素 3.徐变的机理 4.基于等效时间的混凝土徐变模型
1. 混凝土的干缩和徐变
由于以下几个原因应将徐变和干缩现象一起讨论
1.干缩和徐变的起源相同，都来源于水泥浆体。 2.应变-----时间曲线很相似。 3.影响干缩的因素通常以同样的方式影响徐变。 4.混凝土的各相微应变大，在结构设计中不能被忽略。 5.干缩和徐变均为部分可逆。
2.混凝土徐变模型 由于指数函数存在递推关系, 不必记录应力历史, 减少了所需计
算机的储存容量和计算工作量, 大大提高了有限单元法程序的计算效 率, 具有很好的实际应用价值。因此, 采用具有递推关系的指数函数 徐变度表达式, 即
式中: C 徐变度; A1, B1, G1, r1, A2,B2,G2, r2待定参数, 根据试验值确定; 混凝土等效加载龄期, d.
3.1 徐变的机理
1.黏性流动理论 黏性流动理论认为, 弹性水泥凝胶骨架和孔隙中充满弹性液体. 在施 加荷载初期, 一部分荷载由孔隙中的水承受, 迟缓了固体的变形. 当水 从压力高处向低处流动时, 固体承受的荷载逐渐增大, 致使固体的变 形增大, 引起混凝土徐变. 卸载时, 水向相反方向流动, 从而引起徐变 恢复. 该理论认为承受外部荷载的水的流动是产生徐变的根本原因, 可以说明混凝土加载初期的徐变速率较大和徐变恢复现象, 但不能解 释完全干燥情况下混凝土的徐变现象.
1970 年, Bazant 教授根据Arrhenius 方程提出了等效时间与温度关系 的表达式, 即
式中: t e等效时间, d; T类比系数; Q化学活动能与气体常数之比 ( Q= E / R ) ; Tr 参考温度,取293K( 20摄氏度 ) ; T混凝土的当前温度, K Q 值与化学反应活动能有关, 化学活动能随着温度的升高而增大, Q 值可以通过对混凝土绝热温升的反演分析得到, 其值在2000~7000K 之间.
第六章混凝土收缩徐变效应分析详解
混凝土收缩徐变对桥梁结构的影响： （1）结构在受压区的徐变将引起变形的增加； （2）偏压柱由于徐变使弯矩增加，增大了初始偏心，降 低其承载能力； （3）预应力混凝土构件中，徐变导致预应力损失； （4）结构构件表面，如为组合截面，徐变引起截面应力 重分布； （5）超静定结构，引起内力重分布。 （6）收缩使较厚构件的表面开裂。
大跨度桥梁设计
第6章
混凝土收缩徐变效应分析
本章的主要内容
6.1 混凝土收缩徐变的基本概念 6.2 徐变系数模型与徐变理论
6.3 徐变应力应变关系
6.4 基于位移法的混凝土徐变效应分析
6.5 混凝土的收缩效应
§ 6.1 混凝土收缩徐变的基本概念
6.1.1 混凝土收缩徐变基本概念
§ 6.2 徐变系数模型与徐变理论
6.2.1 徐变系数的定义
4）从时刻 开始对混凝土作用轴向单位常应力，在时 刻t产生的总应变，一般称为徐变函数Jc(t, )，徐变函数可表 示为:
§ 6.2 徐变系数模型与徐变理论
6.2.2 徐变系数的数学表达式
国内外对混凝土徐变的分析存在不同的理论，考虑的 因素不尽相同，采用的计算模式也各不相同。 1）将徐变系数表达为一系列系数的乘积，每一个系数表 示一个影响徐变值的重要因素，如英国BS5400（1984）、 美国ACI2019（1982）等。 2）将徐变系数表达为若干个性质互异的分项系数之和， 如CEB-FIP(1978)、我国桥梁规范等。
徐变、收缩是混凝土这种粘弹性材料的基本特 性之一，它不但对桥梁结构影响大，而且持续的时 间长，且其变化过程复杂，不易把握。
徐变：指混凝土结构在长期荷载作用下，混凝土的变形随时 间增长的现象。结构徐变变形可达弹性变形的1.5~3倍以上。
混凝土收缩徐变
武汉理工大学《高等桥梁结构理论》读书报告混凝土徐变收缩理论学院（系）：专业班级：学生姓名：学号：指导教师：混凝土徐变收缩理论1 概述桥梁结构分析这门课程是研究生阶段的必修课，只有通过这门课的学习，我们才能对高等桥梁结构理论有所了解，摆脱本科阶段对桥梁设计和结构分析的困惑，也为我们以后的科学研究和参与实际项目做一些伏笔。
该门课程中我们主要学习了薄壁箱梁剪力滞效应、混凝土的徐变、收缩及温度效应理论、混凝土的强度、裂缝及刚度理论以及结合梁和大跨径桥梁计算理论等知识点。
本文主要为我对混凝土收缩徐变的一些理解和读书报告。
在20世纪初，混凝土的收缩徐变现象就被人们所发现，但是直到20世纪30代才引起人们的重视，开始对混凝土的收缩徐变展开研究。
经过大半个世纪对混凝土收缩徐变的试验研究和理论分析，人们已经掌握了大量的资料和经验，对混凝土收缩徐变的认识以及其对结构的影响效应的分析方法得到了很大发展。
目前为止，许多国家、组织都提出了关于混凝土收缩徐变效应的设计规范及计算理论和方法，但由于各国和组织对收缩徐变机理的认识有所不同，提出的混凝土收缩徐变计算表达式存在一定的差异，繁简各异，精度上也各不相同。
因此，混凝土收缩徐变的理论以及计算方法仍然处在发展阶段，还需要大量的研究和探讨。
2 混凝土收缩徐变基本概念和理论2.1 混凝土收缩徐变的定义混凝土是以水泥为主要胶结材料，拌合一定比例的砂、石和水，有时还加入少量的添加剂，经过搅拌、注模、振捣、养护等工序后，逐渐凝固硬化而成的人工混合材料。
各组成材料的成分、性质和相互比例，以及制备和硬化过程中各种条件和环境因素，都对混凝土的力学性能有不同程度的影响。
所以，混凝土比其它单一性结构材料（如钢、木等）具有更为复杂多变的力学性能，但它却是工程中最常用的建筑材料之一。
混凝土的收缩是指混凝土体内水泥凝胶体中游离水蒸发而使本身体积缩小的一种物理化学现象，它是一种不依赖于荷载而与时间、气候等因素有关的干燥变形。
结合梁中混凝土收缩徐变引起的次内力分析
泥凝胶体中游离水蒸发， 而使体积缩小 的一种物理
化学现 象 ， 不依 赖 于荷 载 而 只与 时 间有 关 的一 种 是
变形 。收缩变 形 一 般 用 时 间 ｔ ｔ的收 缩 应 变 。到
较轻 、 制造安装容易 、 能加速施工进度 、 缩短工期等
优点 ， 与钢桥 相 比具 有 节 约钢 材 、 降低 建 筑高 度 、 减
（ ） 面变形后 保持 平截 面 。 ２截
山东建材＞
３ － ２
２０ 年 第 １ ０８ 期
（） ３ 在长 期 荷 载 作用 下 ， 梁 与 混 凝 土 板 的 接 钢 触面没 有滑 移 。 （） ４ 混凝 土的瞬 时应 变 和徐 变 与应 力 成线 性 关
系。
Ｙ 为混凝 土 的 重 心 到 结 合 梁 换 算 截 面 重心 的 距离 ；
结合梁 中混凝土收缩徐变引起的次 内力分析
王 宝 万 ， 元 海 张
（ 兰州 交通 大学 土 木 工 程学 院 ， 肃 兰 州 ７０ ７ ） 甘 ３０ ０
摘
要： 根据钢 一混凝土结合 梁的受力特点 ， 考虑采用有 支架施 工方法， 由力的平衡条件 和变形协调条件 ， 分析结合 梁中由混
凝 土收缩徐 变引起 的 内力重分布 ， 以此为基 础． 进一步提 出了连续结合 梁 内力重分布的计 算方法。应用该方法分析 了两跨 连
续结合梁算例 ， 计算 了混凝土收缩徐 变引起 的 内力 重分布。研 究结果表 明 ， 混凝 土收缩徐 变对钢 一混凝 土结合 梁有显 著影
响 ， 以使 连 续 结合 梁 中 支座 负弯 矩 区的 混凝 土 产 生 裂缝 。 足 关 键 词 ： 合 梁 ； 缩 ； 变 ； 力重 分 布 ； 内 力 结 收 徐 内 次
探析钢混凝土组合梁桥收缩徐变问题
探析钢混凝土组合梁桥收缩徐变问题1. 引言钢-混凝土组合梁是由混凝土板和钢梁通过剪力键连接而成的一种组合结构，具有自重轻、易于施工以及能够充分发挥混凝土和钢材的各自力学性能等优点，被广泛应用于现代桥梁和结构工程中。
由于钢-混凝土组合结构是由混凝土和钢材两种性质完全不同的材料紧密结合而成，随着时间的不断推移，混凝土的收缩徐变特性使得钢梁与混凝土翼板之间产生变形差异，导致组合结构产生应力重分布，使混凝土中的应力向钢梁转移。
同时，由于绝大部分组合梁结构均采用了柔性剪力连接键，在荷载的作用下，界面处将产生滑移，滑移效应将引起组合梁产生附加挠度，使组合梁的变形发生变化。
由于收缩徐变的影响，组合梁的界面滑移和竖向挠度都将随时间而变化。
因此，在设计中应对混凝土翼板的收缩徐变效应足够的重视，对组合结构收缩徐变效应的深入研究能够更好地指导设计，避免收缩徐变效应的不利影响，使结构具有更好的耐久性和适用性，同时也能降低成本。
2. 收缩徐变效应对结构的影响收缩徐变对桥梁结构的影响主要表现在以下几个方面：（1）在钢筋混凝土、预应力混凝土等配筋构件中，随时间而变化的混凝土徐变、收缩受到内部配筋的约束将导致内力的重分布。
预应力损失实际上也是预应力混凝土构件内力重分布的一种。
（2）预制的混凝土梁或钢梁与就地灌注的混凝土板组成的结合梁，将由于预制部件与现场浇筑部件之间不同的徐变、收缩值而导致内力的重分布。
同样，梁体的各组成部分具有不同的徐变、收缩特性亦将由于变形不同、相互制约而引起内力或应力的变化。
（3）外加强迫变形如支座沉降或支座标高调整所产生的约束内力，也将在混凝土徐变的过程中发生变化，部分约束内力将逐渐释放。
3. 钢-混凝土组合梁收缩徐变的研究现状钢梁与混凝土板通过剪力键连接，收缩徐变引起的钢梁与混凝土板之间的应力重分配过程比较复杂，进而会导致钢-混凝土组合梁表现出较为复杂的力学行为。
收缩和徐变是混凝土最不确定的力学特性，具有很大的离散性，而目前规范所采用的模型是建立在试验均值的基础上，不具有设计保证意义。
混凝土的收缩徐变分析
混凝土的收缩徐变Q：这两个概念其实应该分开理解，但是由于平时总是放在一起念。
所以有时候容易混淆二者差别。
徐变概念：在长期荷载作用下，混凝土的变形随时间而不断增大的的现象。
产生徐变的原因还没有定论，通常情况下可那么理解：1.混凝土内部的水泥凝胶体在外荷载作用下产生粘性流动，把压力传递给集料，使集料的变形逐渐增大，而导致混凝土的变形。
（应力较小是占主要作用）2.混凝土内部的微裂缝在荷载长期作用下逐渐放大，形成宏裂缝。
而导致混凝土变形。
（应力较大时占主要作用）影响混凝土徐变的主要因素：1.长期作用应力的大小。
2.受荷时混凝土的龄期（硬化强度）。
受荷时混凝土龄期越短，混凝土中尚未完全结硬的水泥胶体越多导致徐变越大。
因此混凝土过早的受荷（即过早的拆除底板）对混凝土是不利的。
影响徐变其他因素：1.混凝土组成。
水灰比越大，水泥用量越多，徐变越大。
2.外部环境。
养护温度越高，湿度越大，水泥水化作用越充分，徐变越小。
3.构件的体积与表面积。
与水分的逸发有关。
收缩概念：混凝土在空气中结硬时，体积会缩小。
收缩比膨胀要大得多，所以一般只考虑收缩。
产生收缩的原因：1.水泥凝胶体本身体积减小（干缩） 2.混凝土失水（湿缩）影响收缩主要因素：混凝土内部组成跟外部环境。
收缩应力机理：混凝土收缩导致体积有减小的趋势，但是结构约束会限制这个趋势。
因此当自由收缩受到限制的时候，混凝土会产生拉应力。
在钢混结构中，收缩会使钢筋产生压应力，混凝土产生拉应力。
如果结构截面配筋过多，有可能会导致收缩裂缝。
在预应力混凝土结构中，收缩会导致预应力失效。
得出结论：1.徐变于桥梁结构使用阶段的外部荷载作用情况密切相关。
外荷载产生的应力的大小将直接影响徐变的大小。
由于桥梁在运行阶段所受到的应力一般大于0.5fc。
所以结构徐变与应力呈非线形变化，因此徐变的问题属于非线形问题。
2.外荷载对徐变影响占主导作用，因此可近似理解为没有外荷载即不考虑徐变影响。
而显然这种假设是不可能成立的。
混凝土收缩徐变
武汉理工大学《高等桥梁结构理论》读书报告混凝土徐变收缩理论学院（系）：_____________________专业班级：_______________________学生姓名：_______________________学号：__________________________指导教师：_______________________混凝土徐变收缩理论1概述桥梁结构分析这门课程是研究生阶段的必修课，只有通过这门课的学习，我们才能对高等桥梁结构理论有所了解，摆脱本科阶段对桥梁设计和结构分析的困惑，也为我们以后的科学研究和参与实际项目做一些伏笔。
该门课程中我们主要学习了薄壁箱梁剪力滞效应、混凝土的徐变、收缩及温度效应理论、混凝土的强度、裂缝及刚度理论以及结合梁和大跨径桥梁计算理论等知识点。
本文主要为我对混凝土收缩徐变的一些理解和读书报告。
在20世纪初，混凝土的收缩徐变现象就被人们所发现，但是直到20世纪30代才引起人们的重视，开始对混凝土的收缩徐变展开研究。
经过大半个世纪对混凝土收缩徐变的试验研究和理论分析，人们已经掌握了大量的资料和经验，对混凝土收缩徐变的认识以及其对结构的影响效应的分析方法得到了很大发展。
目前为止，许多国家、组织都提出了关于混凝土收缩徐变效应的设计规范及计算理论和方法，但由于各国和组织对收缩徐变机理的认识有所不同，提出的混凝土收缩徐变计算表达式存在一定的差异，繁简各异，精度上也各不相同。
因此，混凝土收缩徐变的理论以及计算方法仍然处在发展阶段，还需要大量的研究和探讨。
2混凝土收缩徐变基本概念和理论2.1混凝土收缩徐变的定义混凝土是以水泥为主要胶结材料，拌合一定比例的砂、石和水，有时还加入少量的添加剂，经过搅拌、注模、振捣、养护等工序后，逐渐凝固硬化而成的人工混合材料。
各组成材料的成分、性质和相互比例，以及制备和硬化过程中各种条件和环境因素，都对混凝土的力学性能有不同程度的影响。
所以，混凝土比其它单一性结构材料（如钢、木等）具有更为复杂多变的力学性能，但它却是工程中最常用的建筑材料之一。