徐变对混凝土结构的影响
徐变对混凝土的影响
2.1.2 单轴向应力状态下的混凝土强度虽然实际工程中的混凝土构件和结构一般处于复合应力状态，但是单向受力状态下混凝土的强度是复合应力状态下强度的基础和重要参数。
1、混凝土的立方体抗压强度和强度等级立方体试件的强度比较稳定．所以我国把立方体强度值作为混凝土强度的基本指标，并把立方体抗压强度作为评定混凝土强度等级的标准。
我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》(GBJ81 — 85) 规定以边长为150mm 的立方体为标准试件．标准立方体试件在(20 ± 3) ℃的温度和相对湿度90 ％以上的潮湿空气中养护28d ，按照标准试验方法测得的抗压强度作为混凝土的立方体抗压强度，用符号f cu表示．单位为N／mm2。
强度影响因素：1. 水灰比：f cu随着水灰比的增加而降低。
2. 温度：f cu随着温度的增加而增加。
规定(20 ± 3) ℃3. 湿度：f cu随着湿度的增加而增加。
规定相对湿度90 ％以上4. 试验方法：不涂润滑剂比涂润滑剂测得的抗压强度高。
5. 加载速度：加载速度越快，测得的强度越高; 通常规定：混凝土强度等级低于C30 时，取每秒钟0.3 ～0.5N ／mm2；强度等级高于或等于C30 时，取每秒钟(0.5 ～0.8) N／mm2。
6. 试件尺寸。
混凝土立方体强度还与成型后的龄期有关，抗压强度随成型后混凝土的龄期逐渐增长，增长速度开始较快，后来逐渐缓慢。
如右图所示。
《混凝土结构设计规范》规定的混凝土强度等级有C15--C80 ，共14 个等级，级差为5N/mm2。
字母C 后面的数字表示以5N/mm2为单位的立方体抗压强度标准值，用符号f cu,k表示。
例如，C30 表示立方体抗压强度标准值为30N／mm2。
C50 ～C80 属高强度混凝土范畴。
<> 钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15 ；<> 当采用HRB335 级钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C20 ；<> 当采用HRB400 和RRB400 级钢筋以及承受重复荷载的构件，混凝土强度等级不得低于C20 ；<> 预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C30 ；<> 当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C40 。
混凝土徐变对结构的影响
混凝土徐变对结构的影响一、引言混凝土是建筑工程中常用的材料之一，其强度和耐久性直接影响着建筑物的使用寿命和安全性。
然而，随着时间的推移，混凝土会发生徐变现象，这种现象会对结构产生一定的影响。
本文将从徐变现象的定义、原因、影响等方面进行探讨。
二、徐变现象的定义徐变是指在恒定应力下，材料长时间受力后产生的渐进性形变。
通俗来说就是材料在长期受力下会逐渐失去原有形状和尺寸。
徐变现象不仅存在于混凝土中，在其他材料中也普遍存在。
三、徐变现象的原因混凝土发生徐变主要是由于以下两个原因：1. 高温当混凝土长时间处于高温环境下时，水泥石中的水分会蒸发并且水泥石内部结构也会发生改变。
这些因素都会导致混凝土发生徐变。
2. 恒定应力当混凝土长时间承受恒定应力时，其中部分水泥石颗粒会因为长时间的应力而发生移动，导致混凝土发生徐变。
四、混凝土徐变对结构的影响混凝土徐变会对结构产生以下影响：1. 结构的稳定性降低混凝土徐变后，其强度和刚度都会降低，这会导致建筑物整体稳定性下降。
如果不及时采取措施加固，可能会导致建筑物倒塌。
2. 结构的变形增大混凝土发生徐变后，其体积会逐渐缩小，这就意味着结构中的空隙也会逐渐增大。
这些空隙将导致结构的变形增大，并可能引起裂缝。
3. 结构寿命缩短由于混凝土强度和耐久性下降，建筑物的寿命也会缩短。
如果不及时采取措施加固，可能需要提前进行维修或者重建。
五、如何避免混凝土徐变对结构产生影响为了避免混凝土徐变对结构产生影响，可以采取以下措施：1. 控制温度在施工过程中，应该控制混凝土的温度，避免过高的温度对混凝土产生影响。
另外，在使用过程中也应该尽可能避免高温环境。
2. 加强维护定期对建筑物进行维护和检查，及时发现并修复混凝土徐变问题。
3. 采用高强度材料在设计和施工时应该选择高强度的混凝土材料，这样可以延长建筑物的寿命，并提高其稳定性。
六、结论混凝土徐变是建筑工程中常见的问题之一，它会对结构产生一定的影响。
混凝土徐变的概念
混凝土徐变的概念混凝土徐变的概念混凝土是一种常见的建筑材料，具有优异的力学性能和耐久性。
然而，随着时间的推移和外界环境因素的影响，混凝土会发生徐变现象，从而导致结构的破坏和失效。
因此，了解混凝土徐变的概念、机理以及影响因素对于保障结构安全具有重要意义。
一、混凝土徐变的定义混凝土徐变是指在长期荷载作用下，混凝土会发生逐渐增大且延续时间较长的应变现象。
与瞬间应变不同，徐变应变是一个渐进过程，并且通常在荷载消失后仍会持续存在。
二、混凝土徐变的机理1. 水泥基体积稳定性降低水泥基体积稳定性降低是引起混凝土徐变最主要的机理之一。
随着时间推移，水泥基中未反应完全的水泥熟料或氢氧化物会逐渐转化为固态产物，从而导致体积缩小。
这种体积缩小会使混凝土内部形成微细的孔隙和裂缝，从而引起徐变现象。
2. 水泥基中钙化反应另外，水泥基中的钙化反应也是引起混凝土徐变的重要因素。
在水泥基中，未反应完全的水泥熟料或氢氧化物会在长期荷载作用下逐渐发生钙化反应，从而导致体积变小。
这种体积变小同样会引起混凝土内部形成微细的孔隙和裂缝，从而加剧徐变现象。
3. 水分迁移水分迁移也是影响混凝土徐变的重要因素之一。
在长期荷载作用下，混凝土内部水分会发生迁移，并逐渐聚集在荷载作用区域。
这种聚集过程会导致混凝土内部形成大量微观孔隙和裂缝，从而加剧徐变现象。
三、影响混凝土徐变的因素1. 荷载大小和时间荷载大小和时间是影响混凝土徐变最主要的因素之一。
通常情况下，荷载越大，徐变应变就越明显；荷载时间越长，徐变应变也就越明显。
2. 水泥品种和掺合料水泥品种和掺合料也是影响混凝土徐变的重要因素之一。
不同品种的水泥和掺合料对混凝土的体积稳定性和钙化反应有着不同的影响，从而影响混凝土的徐变特性。
3. 环境温度和湿度环境温度和湿度也会影响混凝土徐变。
在高温高湿环境下，混凝土中的水分蒸发速度较快，导致体积缩小加剧；同时，高温环境下水泥基中钙化反应速率加快，从而加剧体积缩小。
钢筋混凝土结构混凝土的变形徐变
钢筋混凝土结构混凝土的变形徐变钢筋混凝土结构是一种广泛应用于建筑和桥梁工程中的结构形式。
作为一种复合材料，混凝土在受力作用下会发生一系列的变形，其中徐变是混凝土结构中一个重要而复杂的变形现象。
本文将就钢筋混凝土结构中混凝土的变形徐变进行论述。
1. 徐变的概念和特点混凝土的徐变是指在长时间加载或恒定荷载作用下，混凝土产生的持久性应变。
与弹性应变不同，徐变应变是一种时间相关的非线性应变，它的特点包括以下几个方面：1.1 时间相关性：混凝土的徐变应变与加载时间呈正相关，即持续时间越长，徐变应变越大。
1.2 荷载水平相关性：混凝土的徐变应变与荷载水平呈正相关，即荷载越大，徐变应变越大。
1.3 温度相关性：混凝土的徐变应变与温度呈正相关，即温度越高，徐变应变越大。
1.4 加载历程相关性：混凝土的徐变应变与加载历程有关，包括荷载的大小和顺序等因素。
2. 徐变的机理和原因混凝土的徐变是由于混凝土内部的微观结构和组织发生变化所致。
具体来说，徐变主要由以下几个机理引起：2.1 混凝土内部孔隙变形：混凝土中存在着多种孔隙结构，包括孔隙水、气孔和毛细孔等。
在受力作用下，这些孔隙会发生体积变化，导致混凝土整体发生徐变。
2.2 水化产物再分布：混凝土的水化反应是一个持续的过程，其中水化产物会随着时间的推移发生再分布。
这种再分布会导致混凝土发生徐变。
2.3 骨料颗粒滑移：混凝土中的骨料颗粒在受力作用下会发生滑移现象。
滑移会导致混凝土内部构件的相对位移，从而引起徐变。
2.4 结构缓变：混凝土内部结构的缓变是混凝土徐变的一个重要机制。
结构缓变是指混凝土内部各个组分的变形速率不同，导致整体结构产生徐变。
3. 徐变的影响和控制措施混凝土的徐变对结构的性能和安全性都会产生重要影响，主要体现在以下几个方面：3.1 混凝土结构的变形：混凝土的徐变会导致结构整体变形增大，可能引起结构的损坏和破坏。
3.2 结构的稳定性：混凝土的徐变会使结构的刚度降低，进而影响结构的稳定性。
混凝土徐变收缩对桥梁结构的影响及对策
混凝土徐变收缩对桥梁结构的影响及对策摘要：针对混凝土结构产生的徐变收缩，分析了产生徐变收缩的机理，说明了影响混凝土徐变收缩的主要因素，总结了徐变收缩对混凝土桥梁结构的影响，并在设计阶段和施工阶段提出相应的对策减少混凝土的徐变收缩。
关键词：混凝土；徐变收缩；挠度；预应力损失混凝土是人工建造成的材料，其材料的组成和含量决定了它复杂的特性。
混凝土徐变是指混凝土在荷载保持不变的情况下，变形随着时间的增长而增长的现象。
1907年，HATT第一次发现徐变，直到现在，国内外专家学者对徐变这一现象进行了很多研究，并分析了徐变的机理。
解释混凝土产生徐变机理的理论有很多，但随着人们对混凝土材料了解的深入，发现一些理论存在较多缺点和不足，至今已很少提及。
目前国际上应用比较广泛的理论有粘性流动理论、塑性流动理论和微裂缝理论。
这些理论为我们研究混凝土徐变的机理起着很大的作用。
1混凝土徐变的机理及其影响因素1.1混凝土徐变的机理国内外学者曾提出了很多理论来解释混凝土徐变的机理，但迄今为止，没有一个理论能完全解释其机理，这反映了混凝土结构复杂的材料性能。
通常认为，在应力水平比较高的情况下，混凝土结构里面的微裂缝呈不稳定状态。
对应于该状态，荷载不增加而裂缝仍可以发展，从而导致混凝土结构的变形也在增加。
因此混凝土结构在高水平应力状态下发生的徐变主要由裂缝的发展控制。
在应力水平较低的情况下，骨料之间的水泥胶浆在荷载的作用下会产生塑性流动和粘性流动。
对应这个状态，混凝土的徐变是由混凝土的材料控制。
1.2影响混凝土徐变的主要因素混凝土徐变收缩主要由应力的大小所控制，也同混凝土内水泥胶浆的特性有着很大的关联。
一般认为，混凝土徐变的影响因素主要表现在以下几个方面：1）混凝土的龄期。
荷载作用时混凝土的龄期越小，水泥胶浆的水化结硬程度不够完全，混凝土的粘性和塑性越大，徐变收缩效应就越大。
2）混凝土水胶比。
水胶比越大，混凝土水化硬化后内部孔隙越多，微裂纹越多，故其徐变效应会增大。
徐变的产生机理及对结构的影响
1．混凝土在密闭条件下(以确保水分不外溢)发生的与时间相关的变形------基本徐变
2．若允许与外界的湿气交换发生的材料徐变-----干徐变
基本徐变仅受材料特性的影响，而干徐变和收缩还取决于环境和试件的尺寸。
实际情况可能是两种现象的组合，有时，一种会成为主导因素
(二)徐变的产生机理
对于徐变函数J(t,r)，目前国际上有两个学派，一个学派认为徐变函数与加荷龄期有关。另一个学派认为徐变由两种或两种以上变形成分组成，主要有迟后弹性变形(可复变形)与塑性变形(不可复变形)。假定迟后弹性变形与加荷龄期无关，而流动变形是一簇平行曲线，后者意味着任何龄期的徐变速率与加荷龄期无关。由于各种计算理论所用的徐变函数不同，因此，用式(4-1)或式(4-2)计算得的变形将是不同的。
3.2渗出理论
混凝土徐变的渗出理论由利奈姆(C.GLynam)于1934年首先提出的。该理论认为混凝土徐变是由于凝胶粒子表面吸附水和这些粒子之间的层间水(在荷载作用下)的流动引起的。水泥浆体承受压缩荷载后，凝胶微粒之间的吸附水被挤出后，凝胶微粒承受的应力增加，而作用于水的压力相应减小，结果导致水渗出速度的减小。徐变是在凝胶与周围介质达到新的湿度平衡时的一种现象。因此，这里必须强调该理论渗出的水是凝胶体(吸附水和层间水)，而不是毛细水和化学结合水。
图2不同龄期硅的构件尺寸与徐变的关系；
(五)徐变对结构的影响
(1)徐变对结构的影响有有利方面，也有不利方面。众所周知，徐变可以引起预应力混凝土结构的预应力损失:在大跨度梁中，徐变增加了梁的挠度，这些都是徐变对结构的有害影响，故在这些结构中应尽量减小混凝土徐变。然而在大体积混凝土结构中，徐变能降低温度应力，减小收缩裂缝;在结构应力集中区和因基础不均匀沉陷引起局部应力的结构中，徐变能削减这类结构的应力峰值，这些都是徐变对结构的有利影响。因此，在这类结构中，在保持强度不变条件下，要设法提高混凝土的徐变。
1徐变对结构的影响
1徐变对结构的影响？徐变：混凝土在不变荷载长期作用下，随时间而增长的变形。
有利影响：使应力重分布减少应力集中。
不利：使结构变形增大。
造成预应力损失。
使偏心受压构件的受压区变形加大，挠度增加，附加偏心距加大，承载力降低。
2钢筋混凝土为何能共同工作？有可靠的粘结强度，具有接近的温度线膨胀系数，钢筋对混凝土有良好的保护作用。
3极限状态分类？结构某一部分超过一特定状态，就不再满足设计规定的某一功能要求，该特定状态就是极限状态。
承载能力极限状态：结构达到最大承载能力，或达到不适宜继续加载的变形。
正常使用极限状态：结构达到正常使用或耐久性的某项规定限值。
4混凝土保护层？保护钢筋不受空气氧化，保证钢筋和混凝土有可靠粘结。
保护层厚度：与钢筋直径，构件种类，环境条件和强度等级有关。
5适筋受弯构件的受力阶段？整截面工作：受压区混凝土应力三角形分布，受拉区曲线分布。
是抗裂计算依据。
带裂缝工作：裂缝截面处混凝土大部分退出工作，拉力几乎全由钢筋承担，受压区应力曲线分布。
正常使用极限状态依据。
破坏：受拉钢筋屈服，裂缝向上延伸，受压区混凝土压碎。
承载能力计算依据。
6大小偏心破坏的发生条件，特征。
大偏心：轴向力的偏心距较大且受拉侧钢筋配置适量时发生。
受拉钢筋首先达到屈服，然后受压钢筋也达到屈服，组后受压区混凝土压碎而导致破坏。
破坏有预兆，塑性破坏。
小偏心：偏心距很小或偏心距不是很小但配置很多受拉钢筋时。
构件由于混凝土受压破坏，压力较大一侧钢筋屈服，另一侧受拉不屈服或受压不屈服。
7，影响裂缝宽度的因素？如何减小？构件类型，保护层厚度，配筋率，钢筋直径和钢筋应力。
减小措施：增大钢筋截面积。
钢筋截面积不变时，用直径较小钢筋。
采用变形钢筋。
提高混凝土强度等级。
增大构件截面尺寸。
减小混凝土保护层厚度。
8，受弯构件按容许应力法计算的假定。
弹性假定：应力应变符合胡克定律。
平截面假定：平行于中性轴各纵向纤维的应变与其到中性轴的距离成正比。
受拉区混凝土不参加工作，拉应力全部由钢筋承担。
徐变对混凝土结构的影响
徐变对混凝土结构的影响
混凝土是建筑结构中使用最广泛的材料，在新建筑物的趋势中，混凝土结构逐渐成为主流。
因此，变形性能对混凝土结构性能有重大影响。
应力反应不仅包括混凝土结构本身的变形，也包括混凝土结构的整体形状变化。
它既可以表现为单元的变形，也可以表现为结构构件之间的间隙变化。
混凝土结构的变形性能受到各种因素的影响，其中最重要的是支撑条件、气候条件、混凝土的性质和减缩尺寸的影响。
支撑条件合理的情况下，内收缩可以使混凝土具有良好的变形性能，可以有效防止结构产生微小变形，从而改善混凝土结构的力学性能。
如果支撑条件不够好，结构方程式中的变形抵消系数就不能被充分利用，混凝土结构整体变形会大大增加，结构就很容易造成破坏，这会给混凝土结构的性能带来负面影响。
另外，混凝土的强度和质量也会直接影响混凝土结构的变形性能。
如果混凝土的质量较低，强度较低，抗拉强度较小，结构的抗裂应力较小，容易受外力影响而失去稳定性，结构变形加剧，使结构处于超载状态，发生塌陷破坏。
此外，混凝土结构的变形性能也受到减尺尺寸的影响。
为了提高结构的稳定性，混凝土结构的纵向尺寸一般会做一定的调整，但这也会造成一定的变形。
如果结构的减尺尺寸不够，会导致受力不均匀，导致混凝土的变形加剧，结构的稳定性受到影响，从而影响混凝土结构的安全性。
总之，混凝土结构的变形性能受到多种因素的影响，如支撑条件、气候条件、混凝土强度、减缩尺寸等。
正确安排上述各个因素，可以使混凝土结构具有良好的变形性能，为结构提供充分保障。
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徐变对混凝土结构的影响
摘要：在荷载作用下的应变随时间逐渐增加是由徐变引起的，这种变化时长期作用的结果，但对结构的变形不可忽视，着重研究徐变对
混凝土的变性影响，包括有利影响和不利影响，以及在结构设计中的
重要性
关键词：徐变变形混凝土
正文：
混凝土在长期持续荷载作用下随时间增长的变形称为徐变。
混凝
土的徐变在加荷早期增长较快，然后逐渐减慢，在若干年后增长很少。
一般在两年左右趋于稳定，三年左右徐变即告基本终止、徐变虽然是
一个长期的微变形，时间久了，变形量不可忽略。
徐变对结构产生的影响主要是使变形增大，使预应力混凝土的预
应力产生损失，使结构或构件产生内力重分布或表面应力重分布，以
及引起应力松弛等。
混凝土徐变的影响，在多数情况下是不利的，但徐变引起的内力
或应力重分布及应力松弛优势对结构有利。
国内建设的大量高层和超高层建筑近年来越来越多。
在对深业物
流中心316m超高层建筑的施工模拟研究。
考虑混凝土收缩徐变对结
构的影响,对结构在施工过程中和服役期间的受力状态进行了模拟分
析,理论上讲，混凝土徐变有利于高层建筑整体结构变形协调，并有
利于减缓整体结构的应力集中。
所以，一般情况下，混凝土徐变对整
体结构承载力和稳定的影响较小，然而，对上部连梁和高层建筑中非结构构件的影响很大。
由此，在高层、超高层钢筋混凝土结构混凝土徐变的影响，在结构设计中采取措施，来保证建筑质量和正常使用。
利用有限元分析软件SAP2000,在精确模拟施工计算方法下,计算了考虑结构竖向变形量、竖向变形差以及框架梁的附加内力。
计算结果表明:考虑弹性压缩以及混凝土收缩徐变时,结构竖向变形、变形差、附加内力都随楼层增加先增后减;考虑变形差后,框架梁近柱端剪力和弯矩减小了,近墙端剪力和跨中弯矩增大了。
对存在温度应力的结构，混凝土徐变徐变可能是温度应力降低。
由于水化热的发展和随后的冷却使已受约束的大体积混凝土受到温暖循环变化的影响，大体积混凝土中的徐变本身很可能就是导致开裂的原因。
大体积混凝土内温度的快速上升会使混凝土内部产生压应力，由于新浇筑的混凝土弹性模量很小，所以这个压应力也很小，以致于此时的徐变较大，从而使压应力得以释放。
因此一旦发生冷却，正保持者的压应力就会逐渐消失。
但如果混凝土进一步冷却，就会产生拉应力，由于徐变速率随龄期而减小，所以，甚至在温度降至略高于初始浇筑温度之前，就可能出现裂缝了。
因此，对大体积混凝土内部温度升高必须加以控制
徐变变形有时数倍于弹性变形，而这对改变混凝土的应力状态是有利的，在静不定结构中，徐变可以消除由于收缩，支座移动引起的应力集中，在一些混凝土结构中，徐变可以使因不均匀收缩引起的内应力减小，因而亦能使裂缝减少。
但就结构的正常使用而言，徐变也是会有害的。
在宜宾江安长江公路大桥项目当中, 通过对混凝土徐变的研究，其作者运用大型有限元程序建立全桥模型,模拟了混凝土徐变对其挠度的影响。
徐变根据实验以及计算机图表的得出，可能导致构件产生过大的挠度并导致其他使用性能出现问题，特别大跨度桥梁。
大跨度连续钢构桥是对收缩徐变较为敏感的体系结构，对徐变效应的估算不足，会直接关系到节段施工中桥梁合拢，同时影响到桥梁的正常使用寿命、美观及最终导致过早的桥梁维修。
而在桥梁的挠度监测中，徐变对主梁挠度的影响会持续10年，而且影响是巨大的，尤其是在前三年当中，三年之后逐渐的趋于稳定。
还有，例如，庞大的涡轮机基础是一种超静定的结构，由于徐变，将引起支座的不均匀沦陷，以及收缩引起的大梁倾角变化，就可能导致机器竖轴倾斜
在预应力混凝土结构中，徐变还会导致预应力损失，混凝土收缩徐变使预应力构件收缩，预应力筋缩短，从而引起预应力算是。
在预应力混凝土连续梁桥中，混凝土的收缩徐变和预应力损失时相互影响的。
混凝土的收缩徐变引起结构的预应力损失；反过来，预应力损失导致内力重分布，又会影响混凝土的收缩徐变。
实际上，早期尝试施加预应力之所以全部失败真是由于徐变导致。
在钢筋混凝土柱中，徐变可能使荷载逐渐由混凝土转移到钢筋上，但钢筋一旦发生屈服，荷载的增加将都要由混凝土来承担，因此在破坏前，钢筋与混凝土的强度都要得到充分的利用
结束语：在建筑当中，我们也要努力避免徐变产生的不利影响，采取相关措施，例如，适当减少水泥用量和降低水灰比、增加混凝土骨料的含量、加强混凝土的养护、提高构件的混凝土强度、提高构件截面应力等。
掌握徐变动的有利点，将其为提高建筑质量，保障工程安全所用。
参考资料：
《高校土木工程专业规划教材高层建筑结构设计》沈蒲生
《混凝土原理与技术》李玉寿
《混凝土的性能》A・M・内维尔
《山西建筑》杂志
中国知网《施工技术》。