徐变、收缩对结构影响举例

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徐变对混凝土的影响

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 。

t梁收缩徐变曲线

t梁收缩徐变曲线

t梁收缩徐变曲线
t梁的收缩徐变曲线是指在应力作用下,由于材料的收缩和徐变效应,产生的变形曲线。

t梁是一种常用的结构形式,由于其截面形状呈T字型,因此称为t梁。

在t梁受到外部荷载作用时,由于材料的收缩和徐变效应,会导致梁体发生变形。

该变形可以用曲线来描述。

收缩是指材料由于水分蒸发或固化而使体积缩小,徐变是指材料由于长期受力而产生的时间依赖性变形。

t梁的收缩徐变曲线可以通过实验或数值模拟等方法得到。

该曲线通常呈S型或反S型曲线。

在收缩初期,由于材料的收缩作用比较明显,曲线呈现下降趋势。

随着时间的推移,徐变效应逐渐显现,收缩作用逐渐减弱,曲线开始上升。

最终曲线趋于稳定。

收缩徐变曲线的特点会影响到t梁的变形和应力分布。

因此,在设计和计算t梁结构时,需要考虑收缩徐变效应对结构的影响,以确保结构的安全和稳定性。

4_收缩徐变分析

4_收缩徐变分析
j 1 i 1
(ti , t j )
E (ti , ti 1 )
(t j ) s (ti , ti 1 )]
由以上公式可知,如用按龄期调整的有效模量 E (ti , ti 1 ) 代替混凝土的弹 性模量 E (ti , ti 1 ) ,则在第 ti ti 1 个时间内,因徐变、收缩产生的应力或内力 增量与应变增量之间具有线性关系,因而可以利用解弹性结构的方法来求解混 凝土结构的徐变、收缩问题。
兰州交通大学—lpz
1、徐变和收缩的基本概念
徐变—— 当荷载作用在混凝土构件上,试件首先发生瞬时 弹性变形,随后,随时间缓慢地进一步增加变形。这种缓慢增 加的变形称为混凝土的徐变变形。
在实际混凝土结构中,徐变、收缩与温度应变是混杂在一 起的。从实测的应变中,应扣除温度应变和收缩应变,才能得 到徐变应变。在分析计算中温度应力与温度应变往往单独考虑。 徐变与收缩则可在一起考虑。
j 1 i 1
M (t j ) E (t j ) I c
[ (ti , t j ) (ti 1 , ti )] s (ti , ti 1 )
M cs (ti , ti 1 ) I c E (ti , ti 1 )[ cs (ti , ti 1 )
(t j ) ——时刻 t j 的应力增量;
s (ti , ti 1 ) —— ti 1 至 ti 时间内由收缩引起的应变增量;
E (t j ) ——时刻 t j 的弹性模量;
(ti , ti 1 ) ——老化系数。
考虑了混凝土弹性模量随时间的变化,还考虑了初应力和 初应变形成的历史。
兰州交通大学—lpz
3、徐变和收缩的基本理论


桥梁结构分析中应分阶段,按施工顺序考虑收缩 徐变效应。 静定结构的收缩、徐变仅引起结构的变形; 超静定结构的收缩、徐变引起次内力。 计算方法分为基于微分方程的理论分析和基于代 数方程的有限元方法。

混凝土收缩和徐变对高层建筑结构影响

混凝土收缩和徐变对高层建筑结构影响

城市工程109产 城混凝土收缩和徐变对高层建筑结构影响杨姁君中铁第五勘察设计院集团有限公司乌鲁木齐分院,新疆乌鲁木齐830000摘要:高层建筑结构的混凝土收缩、徐变及其对结构性能影响的控制和预计比较复杂,所以对高层建筑结构施工期间的混凝土收缩、徐变进行分析就显得非常关键。

现阶段主要是考虑施工阶段混凝土收缩、徐变对建筑结构的影响。

本文从施工阶段到使用20年后的高层建筑结构核心筒与框架的受力变化和竖向变形情况进行分析,探讨了混凝土收缩、徐变对高层建筑结构的影响。

关键词:混凝土;收缩;徐变;高层建筑;结构工程设计人员现阶段越来越关注混凝土收缩、徐变对工程结构的影响。

混凝土的收缩、徐变作为其基本特征,整个过程是漫长的,收缩变形在第一年基本上能达到极限收缩变形的70%-80%;徐变变形在前3-5年基本上能达到极限变形的50%-60%,变形过程在之后依然会持续超过20年。

长时间的竖向收缩变形和徐变变形会形成一定的累积效应,不仅会严重影响结构整体的内力分布情况,而且还会导致结构整体出现变形。

1 混凝土收缩的机理研究混凝土收缩属于物理化学现象之一,主要是因为混凝土内部水泥凝胶中的游离水发生蒸发,进而引起混凝土的自身体积缩小。

混凝土收缩与时间密切相关,与所受荷载无直接关系。

受碳化因素的影响,混凝土收缩的发展比较缓慢,而且持续时间较长,速度与时间两者之间表现为负相关。

按照具体的收缩机理可以将混凝土收缩分为碳化收缩、干燥收缩、自生收缩、塑性收缩。

碳化收缩具体是指当处于潮湿环境时,空气中的二氧化碳与混凝土中的水化物出现化学反应,增加混凝土质量,导致其体积收缩。

在二氧化碳浓度逐渐增高的过程中,碳化收缩速率会相应加快,除此之外,混凝土水灰比、含水量、结构形状、环境相对湿度均会对碳化收缩造成影响。

干燥收缩具体是指当处于干燥状态时,混凝土体积出现变化。

干燥过程中,结构内部的自由水逐渐损失,但是体积并未出现收缩,主要是因为吸附水消失所导致的。

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

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。

桥梁收缩徐变及Midas实现课件

桥梁收缩徐变及Midas实现课件
其他参数
还需要设置材料的屈服强度、抗拉强度等力 学属性。
边界条件与荷载施加
约束位移
根据桥梁的实际施工过程和运营条件 ,对桥梁的某些自由度进行约束,以 模拟桥梁的实际工作状态。
施加荷载
根据桥梁的设计承载能力和实际运营 情况,对桥梁施加适当的荷载,包括 恒载、活载等。
收缩徐变模拟
时间效应分析
在桥梁的生命周期中,材料的性能会随时间发生变化,这种变化称为时间效应。在MIDAS中可以通过设置分析步 长和时间积分方法来模拟这种时间效应。
温度和湿度对混凝土的收缩和 徐变有显著影响。
应力水平
应力水平越高,混凝土的徐变 越大。
收缩徐变的计算模型
基于应力的计算模型
该模型考虑了应力对混凝土收缩徐变的影响。
基于应变的计算模型
该模型考虑了应变对混凝土收缩徐变的影响。
基于时间的计算模型
该模型考虑了时间对混凝土收缩徐变的影响。
03
midas软件介绍
ห้องสมุดไป่ตู้
收缩徐变会导致裂缝开展,影响 桥梁的防水性能和耐久性,严重
时甚至可能引发结构破坏。
桥梁收缩徐变的研究现状
目前对于桥梁收缩徐变的研究主要集中在材料和构件层面, 通过实验和数值模拟等方法研究材料的收缩徐变性能及其对 构件和结构的影响。
在实际工程中,通常采用预留变形量、加强监测和维护等方 式来控制和管理桥梁的收缩徐变。同时,加强新材料和新工 艺的研究与开发,也是减少桥梁收缩徐变的重要途径。
何模型、划分网格等。
施加荷载
根据桥梁设计要求,施加恒载 、活载等荷载,并进行边界约 束。
进行分析
对模型进行静力分析、动力分 析、屈曲分析等,以确定结构 的变形、内力、频率等特性。

徐变与收缩的区别

徐变与收缩的区别

徐变与收缩的区别先从定义上看:徐变:指的是混凝土在某一不变荷载的长期作用下,其应变随时间而增长的现象称。

收缩:指混凝土在空气中结硬时体积减小的现象。

从定义上不难看出徐变指的是混凝土内部因承受长期荷载而产生的相对变形,而收缩则是在混凝土的凝结时期产生的变形。

它们发生的时期不同。

从影响因素上区分:徐变:1)内在因素:混凝土的组成配合比,骨料的弹性模量越大,体积比越大,徐变就越小,水灰比小,徐变也越小。

2)环境影响:包括养护和使用条件,采用蒸汽养护即可使徐变减小20%~35%,受荷载构件所处的环境温度越高,相对温度就越小,徐变就越大。

收缩:1)水泥强度高,水泥用量多,水灰比大,收缩量大。

2)骨料粒径大,混凝土级配好,弹性模量大,混凝土越密实,则收缩量小。

3)混凝土构件的体积与表面面积的比值愈大,收缩量越小。

4)混凝土在结硬使用过程中,周围环境湿度愈大,则收缩量小。

5)混凝土在蒸汽养护条件下,由于高温高湿的条件,大大促进了水和水泥的水化反应,缩短了其硬化时间,因此其收缩量减小。

从对建筑的优缺点区分徐变:【优点】有利于结构构件产生内力重分布,降低结构的受力(如支座不均匀沉降)减小大体积混凝土内的温度应力,受拉徐变可延缓收缩缝的出现。

【缺点】会使结构的变形增大,引起预应力损失,在长期高应力的作用下,甚至导致破坏。

收缩:【缺点】湿度引起的收缩是因为水分蒸发过快,主要体现于表面,比如,我们经常看到因养护不到位而造成了混凝土表面出现干缩裂缝,影响美观,甚至造成渗水通道。

温度引起的收缩危害更大,因为它不仅会造成表面的损伤,更会引起内部的破坏.原因就是水泥水化会放热,造成混凝土内外有温差,内热外冷,产生裂缝.如我们看到的混凝土路面上的很多裂缝,并不主要是被车压的原因,很大程度是温度的影响.再如三峡大坝上游面出现过裂缝,让全国上下很是紧张。

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

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。

混凝土徐变及收缩

混凝土徐变及收缩

混凝土徐变混凝土徐变:混凝土在某一不变荷载的长期作用下(即,应力维持不变时), 其应变随时间而增长的现象。

1.产生徐变的主要原因:水泥胶体的塑性变形;混凝土内部微裂缝的持续发展。

2.影响徐变的因素:内在因素──砼组成成分和混凝土配合比;环境因素──养护及使用条件下的温湿度;应力条件──与初应力水平有关。

3.压应力与徐变的关系:σc≤0.5fc ── 线性徐变,具有收敛性;σc>0.5fc ── 非线性徐变,随时间、应力的增大呈现不稳定现象;σc>0.8fc ── 砼变形加速,裂缝不断地出现、扩展直至破坏(非收敛性徐变)。

一般地, 混凝土长期抗压强度取(0.75~0.8)fc徐变系数:φ=εcr/εce=ECεcr /σ。

4.徐变对构件受力性能的影响:在荷载长期作用下,受弯构件的挠度增加;细长柱的偏心距增大;预应力混凝土构件将产生预应力损失等。

2、什么是混凝土的徐变和收缩?影响混凝土徐变、收缩的主要因素有哪些?混凝土的徐变、收缩对结构构件有哪些影响?答:混凝土在长期不变荷载作用下,其应变随时间增长的现象,称为混凝土的徐变。

影响因素:⑴加荷时混凝土的龄期愈早,则徐变愈大。

⑵持续作用的应力越大,徐变也越大。

⑶水灰比大,水泥以及用量多,徐变大。

⑷使用高质量水泥以及强度和弹性模量高、级配好的集料(骨料),徐变小。

⑸混凝土工作环境的相对湿度低则徐变大,高温干燥环境下徐变将显著增大。

混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为混凝土的收缩。

影响因素:试验表明,水泥用量愈多、水灰比愈大,则混凝土收缩愈大;集料的弹性模量大、级配好,混凝土浇捣愈密实则收缩愈小。

同时,使用环境温度越大,收缩越小。

因此,加强混凝土的早期养护、减小水灰比、减少泥用量,加强振捣是减小混凝土收缩的有效措施。

混凝土的徐变和收缩读书报告2

混凝土的徐变和收缩读书报告2

混凝土的徐变和收缩——钢筋混凝土非线性分析读书报告之一混凝土的徐变和收缩一. 混凝土的徐变1.概述长期荷载作用下,混凝土的应力保持不变,他的应变随着时间的增长而增大的现象叫做混凝土的徐变。

徐变有两部分组成:(1)基本徐变或称真实徐变,即在湿度平衡条件下产生的徐变值。

这是密封试件在荷载下实测的徐变值,主要和常值应力大小和时间有关。

(2)干缩徐变,这是受力试件和周围环境中湿度交换的结果,随时间而引起的变形。

干缩徐变区别于收缩,主要是收缩是混凝土在不受力情况下引起的体积变形。

混凝土在应力作用的当时(混凝土龄期为τ天)产生瞬时弹性应变εel ,随荷载作用时间(t )的延续,徐变变形εcr 不断增长,经过一段时间后卸载,即时产生的弹性恢复变形εel ′<εel ,以后继续有徐变恢复又称弹性后效(迟后弹性变形)εel′′,但仍有残留的永久变形,称流动变形εcr ′。

如下图。

2.徐变应变值表达式 sd sb s εεε+=sh sb s εεεQ +=式中,εs =徐变总应变,εsb =基本徐变应变,εsd =干缩徐变应变,εsh =同一时期内的收缩应变,Q =系数,为常数值。

一般把未密封试件荷载所得随时间而增加的应变值,减去未受荷试件的相应的收缩应变值,即徐变应变。

时间(t ) 受荷混凝土时间-变形曲线3.混凝土徐变产生的原因(1)混凝土结硬以后,骨料之间的水泥浆的一部分变为完全弹性的结晶体,其他为填充在晶体间的凝胶体而具有黏性流动的性质。

水泥石在承受荷载的瞬间,结晶体和凝胶体共同受力。

然后,随着时间的推移,凝胶体由于粘性流动而逐渐卸载,此时晶体承受过多的外力,并产生弹性变形,从而使水泥石变形(混凝土徐变)增加,即由水泥凝胶体和水泥结晶体之间产生应力重分布所致。

(2)混凝土内部的微裂缝在荷载长期作用下不断增加,从而导致应变的增加。

在应力不大时,徐变以第一种原因为主;应力较大时,以第二种原因为主。

4.混凝土的徐变与混凝土应力大小的关系应力越大,徐变越大,随着混凝土应力的增加,混凝土的徐变将发生不同的情况。

简析混凝土收缩徐变及其对预制混凝土构件的影响

简析混凝土收缩徐变及其对预制混凝土构件的影响

83总173期 2023.11 混凝土世界收稿日期:2023-7-19第一作者:贾粤,1998年生,硕士,主要从事预制预应力混凝土收缩徐变与长期性能特性研究相关工作,E-mail:*****************项目信息:国家重点研发计划项目(2022YFC3801800);国家自然基金面上项目(52178184)引言我国装配式建筑兴起于20世纪50年代,在20世纪80年代发展至鼎盛,但由于我国当时技术体系成本控制过低,建造的装配式建筑整体性与使用功能均存在一些问题,无法满足大规模建设的需求,预制装配式建筑数量慢慢减少,不再作为建筑业发展的主要方向。

进入21世纪后,随着环保理念的增强和建筑行业转型的需要,装配式建筑再次兴起[1-3],并得到广泛的推广和应用。

我国装配式混凝土企业从2018年的724家逐步增长到2021年的1261家,2021年新开工装配式混凝土建筑面积已达4.9亿m 2,占全部装配式建筑的67.7%[4]。

预制混凝土构件从功能上主要分为承重水平构件、承重竖向构件、配套构件和装饰构件。

承重水平构件包括预制混凝土梁、预制叠合板和空心板等;承重竖向构件包括预制墙板和混凝土柱等;配套构件包括楼梯、阳台等;装饰构件主要以外挂墙板为主。

目前,预制混凝土构件在住宅及各类公共建筑项目和市政工程、地下工程项目中被广泛应用。

与现浇混凝土构件相比,预制混凝土构件采用与现简析混凝土收缩徐变及其对预制混凝土构件的影响贾 粤1 张小年1 王晓锋1 曹靖翎21. 中冶建筑研究总院有限公司 北京 1000882. 青岛新世纪预制构件有限公司 山东 青岛 266111摘 要:混凝土的收缩是指混凝土凝结初期或硬化过程中出现的体积缩小现象,徐变则是指混凝土在荷载的长期作用下所产生的变形现象,正确地估计和预测收缩徐变对预制混凝土构件的影响,对指导工程设计、监控及施工进程具有重要的现实意义。

本文论述了预制混凝土构件收缩徐变的机理及其影响因素,介绍了预制构件中常用的早强混凝土、自密实混凝土和预制预应力构件,从原材料、生产工艺和养护制度的角度对比分析了预制构件和普通混凝土构件收缩徐变特性的不同,阐述了预制构件收缩徐变控制不当可能产生的危害,并提出了控制预制构件收缩徐变的方法,以期为预制混凝土构件的实际工程应用提供建议。

混凝土的收缩和徐变

混凝土的收缩和徐变

混凝土的收缩和徐变混凝土的收缩是指在硬化过程中由于水分的蒸发和水泥胶的缩聚引起的体积变化。

由于混凝土中的水蒸发,水泥胶会收缩并产生内应力,导致混凝土体积减小。

混凝土的收缩可分为干缩、塌落缩和碱聚缩等不同类型。

干缩是指混凝土在硬化过程中由于水分蒸发引起的收缩。

混凝土中的水分会随着时间逐渐蒸发,使水泥胶变干并收缩。

干缩是混凝土中最常见的收缩类型,它会导致混凝土表面产生裂缝,并对混凝土的强度和耐久性产生影响。

塌落缩是指混凝土在施工过程中由于混凝土内部的颗粒重排引起的收缩。

当混凝土在浇筑后失去流动性,内部的颗粒开始沉积和重拍,导致体积减小。

塌落缩会导致混凝土的表面出现凹陷和坍塌现象,对混凝土的工作性能和外观质量有影响。

碱聚缩是指由于混凝土中硅酸盐反应和碱聚胶反应引起的收缩。

当混凝土中含有活性硅酸盐和高碱度材料时,可能会发生硅酸盐反应和碱聚胶反应,这些反应产生的产物会导致混凝土收缩。

碱聚缩会引起混凝土的内部应力增加,导致混凝土产生开裂和变形现象。

混凝土的徐变是指在长时间荷载作用下,混凝土会出现持久性形变现象。

徐变分为瞬时徐变和持久徐变两种类型。

瞬时徐变是指混凝土在短时间内承受荷载后产生的弹性形变。

混凝土中的水泥胶在荷载作用下会发生形变,但当荷载移除后,混凝土会恢复原来的形态。

瞬时徐变对混凝土结构的影响通常较小。

持久徐变是指混凝土在长时间荷载作用下产生的持续性形变。

混凝土的持久徐变主要由水泥胶的蠕变引起,当混凝土长时间承受荷载时,水泥胶会慢慢流动,导致混凝土产生持久形变。

持久徐变对混凝土结构的影响较大,可能会导致结构的变形和损坏。

《混凝土结构设计原理》第二章_课堂笔记

《混凝土结构设计原理》第二章_课堂笔记

《混凝土结构设计原理》第二章 材料的物理力学性能 课堂笔记◆ 学习要点:钢筋砼的组成为非匀质的,又由于混凝土材料组成的非均匀性以及具有显著的非弹性性能,因此其力学性能与匀质弹性材料有很大的差异。

对钢筋和砼材料力学性能的了解,包括其强度和变形性能,以及对二者相互作用的了解是掌握钢筋砼构件受力特点,确立计算方法,制定构造措施的基础。

◆ 主要内容混凝土及其力学性能混凝土的组成、强度指标及其换算关系、变形性能、其它性能(疲劳、收缩、徐变)、钢筋及其力学性能。

钢筋品种、级别和型号、力学性能及性能要求。

钢筋与混凝土的粘结◆ 学习要求1、掌握混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度和轴心抗拉强度的测定方法和换算关系。

2、了解影响硷强度的因素,掌握砼应力一应变曲线特点,理解复合应力下硷强度和变形特点。

3、了解混凝土收缩、徐变现象及其影响因素;理解收缩、徐变对钢筋混凝土结构的影响。

4、了解钢筋的品种级别和使用范围。

掌握钢筋的应力一应变曲线的特点和强度的取值标准:,◆ 重点难点混凝土的强度及其影响因素,复合应力状态下的强度。

混凝土受压应力一应变关系的特征值。

混 凝土的收缩与徐变及其影响因素,一、混凝土(一)混凝土的组成结构砼是由水泥石(水泥胶结料)和骨料(石料)组成的一种内部结构复杂的复合材料。

从微观看:砼是不均匀的多相材料,存在许多内部微裂缝,这与其物理力学性能有密切的关系。

从宏观看:混凝土是粗骨料均匀分散在连续的砂浆基材中的两相材料,可视为各向同性的。

(二)混凝土的强度混凝土的强度是混凝土力学.隆能中的主要指标。

在工程中常用的混凝土强度指标有: ·立方体抗压强度fcu ·轴心抗压强度fc ·轴心抗拉强度ft1、混凝土立方体抗压强度砼立方体抗压强度是其力学性能中最基本的指标,也是评定fc 强度等级的标准。

砼强度等级是指按照标准方法制作养护的边长为150mm ,的立方体试件,在28天龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度标准值 。

混凝土收缩徐变对桥梁的影响分析

混凝土收缩徐变对桥梁的影响分析

混凝土收缩徐变对桥梁的影响分析摘要:预应力混凝土连续梁桥发挥了连续梁和预应力的优势,使其桥梁本身与普通的钢筋混凝土连续梁桥以及钢筋混凝土简支梁桥相比,由于具有整体刚度大、桥梁变形小、桥面平缓、行车舒适等优点,因此被国内外广泛采用。

但在桥梁施工过程中,预应力混凝土的收缩、徐变对桥梁的结构内力和线形都有较大影响,二者均通过改变混凝土的应变影响其他材料的应力变化,从而发生应力重分布现象。

随着时间的推移结构在荷载不变的情况下,混凝土的变形会不断地增加,从而影响结构整体的内力、应力、挠度和变形、施工阶段立模标高的设定等等,后期易导致截面开裂、挠度过大等问题。

因此,为保证预应力桥梁的施工质量,需要对混凝土的收缩徐变影响进行分析。

关键词:混凝土的收缩、徐变一、混凝土徐变及其相关因素徐变,即在应力保持不变的情况下,其应变随时间的增加而增加的现象。

主要和以下几个因素有关:1、养护温度高、湿度大,徐变越小。

2、初始应力越大,徐变越大。

3、水泥用量越多,水灰比越大,徐变越大。

4、受荷载作用时,龄期越早,徐变越大。

混凝土结构自身的工作性能,有很大一部分受徐变的影响。

在钢筋混凝土中,由于受混凝土徐变的影响,会使钢筋混凝土构件的变形增加,从而引起应力重分布。

二、混凝土收缩及其相关因素混凝土的收缩现象,其实是水泥中的化学成分与空气中的水发生化学反应,生成相应化合物的过程。

上述过程称为水泥的水化反应,在水化反应过程中,水泥的体积会减小,从而使混凝土发生收缩现象。

混凝土的收缩程度会随着时间增长而增长,也是一个和时间有关的函数关系。

从其收缩现象的本质来看,只要加快水泥的水化凝结反应,使其快速的完成这一过程,就可以有效的减小收缩的体积。

影响混凝土收缩的因素有:(1)水泥的品种:混凝土随着水泥强度的提高,其收缩值越大。

(2)水泥的用量:水泥和水灰比的增加会导致水化反应越来越多、持续时间越长,从而影响混凝土收缩值越大。

(3) 养护条件:在的养护过程中,随着混凝土周围温度和湿度的增加,水泥水化反应过程速率加快,从而影响混凝土收缩值减小。

混凝土的徐变性能

混凝土的徐变性能

时间应变 图 1 在持续荷载及干燥作用下混凝土的变形曲线 混凝土的徐变和收缩性能唐义华摘要:徐变和收缩是混凝土在长期荷载作用下的固有特性。

混凝土的徐变是指在持续荷载作用下,混凝土结构的变形随时间不断增加的现象。

受拉和受扭混凝土虽然也能产生徐变,但混凝土的徐变通常是指受压徐变。

由非荷载因素引起的混凝土体积的缩小称为收缩。

本文对混凝土的徐变和收缩性能进行了阐述。

1 核心混凝土的徐变和收缩模型一般而言,长期荷载作用下混凝土的变形包括基本徐变、干燥徐变和收缩三部分[1],如图1所示。

当混凝土置于不饱和空气中时,混凝土将因水分的散失而产生干缩现象,导致长期荷载作用下的混凝土产生Pickett 效应[1,2],即当徐变和干缩同时发生时,其总变形要比相同条件下分别测得的徐变和干缩的总和要大。

就普通混凝土而言,其试验多数是在混凝土边干燥边受荷的情况下进行。

因此,普通混凝土的徐变通常包括基本徐变和干燥徐变两部分。

基本徐变是指混凝土在密闭条件下(与周围介质没有湿度交换)受持续荷载作用产生的徐变,从总徐变中减去基本徐变后的部分称为干燥徐变。

由于方钢管混凝土的核心混凝土被包围在钢管中,属于比较理想的密闭环境,由上述定义,可以认为方钢管混凝土的核心混凝土徐变属基本徐变,即不存在Pickett 效应。

在徐变过程中,由于混凝土弹性模量随龄期而增加,所以弹性变形逐渐减小。

因此,严格地说,徐变应看作是测定徐变时超过当时弹性应变的那个应变。

但不同龄期的弹性模量往往不进行测定,因此为简化起见,通常就将徐变看作是超过初始弹性应变的应变增量。

1.1 影响混凝土徐变和收缩的主要因素[1-5]影响混凝土徐变和收缩的因素很多,但归纳起来不外乎内部因素和外部因素两种。

(1)内部因素。

影响混凝土徐变和收缩的内部因素有水泥品种、骨料含量和水灰比等。

水泥品种对徐变的影响是就它对混凝土强度有影响这一点而言的。

在早龄期加荷的情况下,混凝土随龄期的增长其强度不断提高,导致实际应力比不断下降,而不同品种的混凝土其强度增长规律并不一致,从而影响到混凝土徐变量的大小。

徐变对混凝土结构的影响

徐变对混凝土结构的影响

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。

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