考虑配筋影响的混凝土构件早期收缩量计算方法
混凝土结构设计规范-GB_50010-2019
加强结构的延性构造措施，保证剩余结构的延性
结构在局部破坏发生后，剩余结构中部分构件会进入塑性。因 此，应选择延性较好的材料，采用延性构造措施，提高结构 的塑性变形能力，增强剩余结构的内力重分布能力，可避免 发生连续倒塌。可采用拆除构件后的结构失效模式概念判别， 来确认需要加强延性的部位。
拉结设计法的基本原则和基本假定如下：
拆除竖向构件后，其所支撑的水平构件在维持其极限承载 力的条件下，能够承受直接传递到水平构件上的荷载，具 备足够的跨越能力。
水平构件的跨越能力由塑性铰机制（即梁端和跨中的形成 塑性铰）和连续贯通钢筋的悬链线机制（即连续贯通钢筋 抗拉强度）实现。
由于梁跨中底部钢筋的抗拉强度已在悬链线机制中被利用， 对于塑性铰机制，偏于安全地仅考虑梁端负弯矩塑性铰的 抗弯能力，不考虑跨中正弯矩塑性铰的贡献。
3 去除构件法：按一定规则去除结构的主要受力构件，采用考 虑相应的作用和材料抗力，验算剩余结构体系的极限承载力；也 可采用受力-倒塌全过程分析，进行防倒塌设计。
假定某个主要构件失效→从结构中拆除→分析剩余结构是否会倒塌→ 如不满足抗连续倒塌的要求→增强拆除后的剩余结构来避免连续倒塌
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2 防连续倒塌设计原则—设计方法
竖向拉结应能保证竖向构件可悬挂该竖向构件从属楼 面面积上最大楼层荷载标准值。
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2 防连续倒塌设计原则—设计方法
2 局部加强法：对可能遭受偶然作用而发生局部破坏的竖向重 要构件和关键传力部位，可提高结构的安全储备；也可直接考虑 偶然作用进行结构设计。
01钢筋混凝土构件纵向钢筋最小配筋率的功能与取值
拉钢筋数量可能已经少到 截 面 的 受 弯 承 载 力 ./ 小 于 截面开裂弯 矩 .*-的 地 步。 在 这 类 构 件 中，若 由 温 度 或其它在设计中未予考虑的作用所引起的附加弯矩使
构件中实际作用 的 弯 矩 . 超 过 了Байду номын сангаас截 面 开 裂 弯 矩 .*-， 截面受拉区就 将 开 裂，并 将 把 原 来 由 受 拉 区 混 凝 土 承
一、非抗震结构中受弯、偏心受拉及 轴 心 受 拉 构 件 受拉纵筋的最小配筋率
(F确定梁 类 构 件 受 拉 纵 向 钢 筋 最 小 配 筋 率 的 理 论模型
在结构设计中，以梁类受弯构件为 例，大 部 分 构 件 都能根据作用内力大小，选择合适的截 面 尺 寸，确 定 其 受拉钢筋 数 量，使 梁 处 于“适 筋”状 态。 但 也 有 一 部 分 构件作用弯矩 较 小，但 从 构 造 角 度 或 因 建 筑 设 计 需 要 而选用了较大的截面，这时，按受弯承载 力 计 算 出 的 受
构件和受拉构件是可以接受的。
我 们 认 为，若 要 从 以 一 定 的 概 率 防 止 出 现“ 少 筋
梁”失效方式的角度考虑问题，则根据我 国 对 材 料 强 度
离散性的统计结果，梁类构件和偏拉、轴 拉 构 件 一 侧 受
构梁类构件受拉钢筋的最小配筋率取值。从大的格局
看，各国最小 配 筋 率 取 值 方 案 可 以 分 为 两 类。 一 类 是
抗震与非抗震最小配筋率取值完全相同的规范。在这
类规范中，为了保证抗震需要，非抗震最 小 配 筋 率 必 然
取值很高。采 用 这 类 方 案 的 有 美 国 1*23’.—/( 规 范 和新西 兰 56-3’/’ 规 范。 这 两 国 规 范 均 取 用 类 似 于 式（&）的 !!"#表 达 形 式 ，且 两 本 规 范 的 !!"#取 值 相 同 ，区 别 仅 在 于 美 国 规 范 给 出 了 !!"#的 取 值 下 限 ，新 西 兰 规 范则未设取值下限。另一类规范则对抗震和非抗震情
混凝土的收缩性能及检测方法
混凝土的收缩性能及检测方法一、前言混凝土是建筑工程中使用最广泛的材料之一，其中收缩性能是混凝土性能的一个重要方面。
混凝土的收缩性能指的是混凝土在固化过程中由于物理和化学变化所引起的体积变化。
收缩性能对混凝土的强度、耐久性等性能有着重要的影响。
因此，对混凝土的收缩性能进行检测和评估是非常重要的。
本文将从混凝土收缩性能的基本概念、收缩性能的种类、影响因素、检测方法等方面进行详细介绍和分析。
二、混凝土收缩性能的基本概念混凝土的收缩性能是指混凝土在固化过程中由于物理和化学变化所引起的体积变化。
混凝土的收缩性能可以分为干缩和水泥基材料的自然收缩两种类型。
1. 干缩干缩是指混凝土在干燥过程中由于失去水分而产生的收缩。
干缩是混凝土中最常见的一种收缩类型，它的程度与混凝土中水分含量、水泥种类、矿物掺合料、骨料类型和含量、温度、相对湿度等因素有关。
2. 水泥基材料的自然收缩水泥基材料的自然收缩是指混凝土在硬化过程中由于水泥水化反应而产生的收缩。
这种收缩是混凝土中较为常见的一种类型。
水泥基材料的自然收缩的程度与水泥种类、水泥掺量、矿物掺合料、水泥中氧化钙含量等因素有关。
三、混凝土收缩性能的影响因素混凝土的收缩性能受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面。
1. 混凝土中水分含量混凝土中水分含量是影响混凝土收缩性能的一个重要因素。
水分含量越高，混凝土干缩程度越大。
因此，在混凝土施工时应尽量控制混凝土的水灰比，以减少混凝土干缩程度。
2. 混凝土中水泥种类不同种类的水泥对混凝土的干缩和水泥基材料的自然收缩的影响不同。
例如，硫铝酸盐水泥的干缩程度较小，而高炉水泥的干缩程度较大。
3. 混凝土中矿物掺合料矿物掺合料的加入可以减少混凝土的干缩和水泥基材料的自然收缩程度。
这是因为矿物掺合料可以填充混凝土中的微孔，减少混凝土中水分的挥发，从而减小干缩程度。
4. 混凝土中骨料类型和含量不同类型和含量的骨料对混凝土的收缩性能有重要影响。
例如，使用较大的粗骨料可以减少混凝土的干缩程度，因为较大的粗骨料可以减少混凝土中的水泥糊层，从而减少干缩程度。
自密实混凝土配合比设计方法和步骤
第一，需要对原材料质量进行分析，满足该工程项目中高速公路施工的基本要求。在材料正式入场后，要结合出场检验报告对原材料进行入场检验，确保原材料质量抽检到位，满足混凝土设计性能要求，然后再投入到施工中使用。
第二，该工程中采用了机制砂自密实混凝土，它切实提高了混凝土整体流动性，结合间隙通过性与抗离析性进行分析，有效降低了混凝土胶凝材料的整体施用量。结合下列数据规定对混凝土原材料质量进行抽检明确，明确施工中拌合物的性能检查方法与相关指标要求。首先是坍落度，该工程项目中的首要指标是坍落度，要检测其流动性性能，坍落度的流动性性能应该为S1,mmS1≥220;其次是坍落扩展度，其指标应该为SF,mm550≤SF≤750;第三是倒坍落度筒流出时间，其指标应该为Td,S5≤Td≤15;最后是利用U型仪检查其间隙通过性以及抗离析性，其检查指标数据应该⅛Δh∕mm0≤Δh≤30o
自密实混凝土的配合比设计有别于普通混凝土，因为它所采用的绝对体积法(JGJ/T283)与普通混凝土配合比设计计算方法不同。在配合比设计过程中，需要注意满足以下几点：第一，要保证单位体积用水量在155~180kg(JGJ/T283)范围内。第二，要保证其水胶比根据粉体种类、掺量不同进行调整，其体积比应该取值为0.8~1.15(JGJ∕T283)o第三，要根据单位体积用水量与水胶比计算单位体积粉体量，将其数值控制在0.16~0.23(JGJ/T283)范围内。第四，要将自密实混凝土单位体积浆体量控制在0.32~0.40(JGJ/T283)范围内。考虑到自密实混凝土会产生早期收缩问题，所以必须有效控制其水胶比，计算它的单位体积粉体量。
从自密实混凝土的适用范围看来，它比较适用于浇筑量较大、浇筑深度较深且高度较大的工程结构。在该过程中要保证配筋密实、结构复杂、结合施工空间限制工程结构、工程进度以及其它因素限制影响，需要重新调
第六章 混凝土的徐变、收缩、温度效应理论(特选内容)
加载早期对徐变的影响最大。 • 在周围相对湿度低于混凝土表面蒸发率增加（如太阳照射）时，
混凝土干燥及随之发生的徐变将增加。 • 温度升高混凝土的徐变将有显著增加。
优选内容
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§6.1.1 徐变、收缩及影响因素
混凝土成份及构件尺寸等，DIN4227指南、CEB-FIP建
议、ACI209委员会建议及BS5400规范都有相应计算方
优选内容
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§6.1.1 徐变、收缩及影响因素
2 .徐变、收缩对桥梁结构的影响 以下现象是现代混凝土结构设计所必须考虑的问题： 配筋构件中，随时间而变化的混凝土徐变、收缩将导
致截面内力重分布。混凝土徐变、收缩引起的预应力损
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§6.1.1 徐变、收缩及影响因素
3 .影响徐变、收缩的因素
养护条件对徐变、收缩影响的解释：
• 延长潮湿养护时间可以延滞收缩进程，但养护对收缩量的影响虽相当
复杂，但一般是较小的。
• 长期养护的混凝土的强度较高，徐变有所降低，但由徐变所缓解的那
部份收缩应力亦将减小。这些因素可能导致骨料周围发生微裂，最终
优选内容
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§6.1.1 徐变、收缩及影响因素
2 .徐变、收缩对桥梁结构的影响 应注意：
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。
徐变对细长混凝土压杆所产生的附加挠度是验算压杆 屈曲稳定所不能忽视的问题。
优选内容
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§6.1.1 徐变、收缩及影响因素
3 .影响徐变、收缩的因素 水灰比、水泥用量、含水量对徐变、收缩影响的解释：
混凝土收缩及钢筋锚固粘结
混凝土收缩及钢筋锚固粘结混凝土的收缩普通混凝土的最终收缩值一般取为3×10^(-4)o水泥用量愈多、水灰比愈大，收缩愈大。
骨料的弹性模量愈大，级配好，密实度大，混凝土捣制愈密实，则收缩愈小。
因此加强养护、减少水灰比，加强振捣是减小收缩的有效措施。
用高标号水泥制成的混凝土收缩大。
另外，使用环境温、湿度大时，收缩减小。
混凝土体积与表面积的比值大时，收缩小。
当混凝土的收缩受到阻碍时，混凝土中将产生拉应力',从而会引起表面的或内部的收缩裂缝。
在预应力混凝土中，收缩还会产生预应力损失。
钢筋与混凝土的粘结钢筋与其周围混凝土之间的相互作用称为钢筋与混凝上的粘结，包括粘结力(应力)与相对滑移。
粘结的重要性在于它是钢筋与混凝土变形一致，共同受力的保证，如是粘结遭到破坏，就会使构件变形增加，裂缝剧烈开展甚至提前破坏。
在重复荷载特别是强烈地震的作用下，很多结构的破坏往往是由于粘结破坏及锚固失效所引起的。
1粘结力的组成钢筋与混凝土的粘结通常是用拉拔钢筋试验来进行的。
粘结力主要是由胶着力、摩擦力、机械咬合力三部分组成的。
一、胶着力混凝土在结硬过程中，水泥胶体与钢筋间会产生吸附胶着力。
混凝土强度等级愈高，胶着力愈大。
在拉拔钢筋试验中，加载初期，胶着力几乎承担了全部拉拔力，随着拉拔力的增大，加载端附近开始丧失胶结力，并出现滑移；当钢筋的自由端也有滑移时，胶着力全部丧失。
二、摩擦力混凝土收缩对钢筋产生正压力随着胶着力的丧失，钢筋与周围混凝土有相对滑移趋势时,在接触面上就出现摩擦力。
刚开始滑移时摩擦力最大,而后逐渐减小。
三、机械咬合力由于钢筋表面粗糙不平而产生的机械咬合作用。
胶着力在粘结力中所占比例较小，光圆钢筋的粘结很大程度上取决于钢筋的表面状况。
试验表明，表面锈蚀的光圆钢筋的粘结力比新轧制的光圆钢筋的大得多。
钢筋用时放在露天锈一下。
变形钢筋的粘结力除胶着力和摩擦力外，最主要的是机械咬合力，即混凝土对钢筋表面横肋的斜向挤压力形成了钢筋在混凝土中的滑移阻力。
国家标准《《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010修订的主要
四、修订的主要内容（3）
——完善设计计算方法
1.应力设计及非线性分析 2.本构关系及混凝士多轴强度准则 3.简化正截面承载力计算 4.P-δ二阶效应计算 5.调整斜截面受剪承载力 6.复合受力计算 7.受冲切承载力计算 8.调整裂缝宽度—挠度的验算
四、修订的主要内容（4）
——完善基本构造要求
1.放宽伸缩缝间距控制 2.调整钢筋保护层厚度 3.控制钢筋锚固长度 4.钢筋连接设计 5.最小配筋率调整 6.特厚构件的最小配筋率
9.规范管理体制有待改革，垃圾专利及广告性标准 对科技创新及规范应用的影响。
三、本次修订的原则（1）
1.适当增加结构的安全储备以及抗灾性能，注重结构 的整体稳定性；
2.规范从以截面配筋计算为主扩展到结构体系的设计， 强调概念设计的重要性；
3.淘汰低强材料采用高强材料，提高资源利用效率， 落实“四节一环保”；
六、既有结构再设计
1.适用范围
• 安全复核、改变用途、延长年限按原规范执行 • 改建、扩建、加固、改造须重新设计
2.既有结构的检测
• 须全面检测既有结构，确定既有部分的设计参数 • 既有材料设计强度按实测分析取值 • 反映既有几何参数及已有缺陷。
3.后浇结构及设计
• 后加部分与时俱进，取现行规范值 • 进行整体分析，加强结构整体稳固性 • 按两阶段成形的叠合结构设计
八、构造规定（2）
——钢筋的锚固
1.锚固设计的原则 • 锚固的意义：实现钢筋与混凝土之间的传力及变形协调，是
钢筋受力和两种材料构成的结构构件承载受力的基础。 • 矛盾和难度：太短难以满足受力要求，太长不经济且不易施
工。 • 形式变化：多种机械锚固的开发和应用。 • 修订原则：依托技术进步，挖掘锚固潜力。 2.锚固设计方法： • 增加了机械锚固的形式 • 最小锚固长度：不小于0.6倍基本锚固长度、15d及200mm。 • 锚固长度修正系数的细化。
我们一般情况下进行钢筋计算的流程
我们一般情况下进行钢筋计算的流程1. 确定设计要求：在进行钢筋计算之前，首先需要明确设计要求，包括混凝土结构的受力状态、荷载情况、使用环境等。
这些设计要求将直接影响到钢筋计算的内容和方法。
2. 确定截面尺寸：根据设计要求和结构的受力状态，确定混凝土截面的尺寸和形状。
通常情况下，设计师会根据荷载大小、受力构件的长度和使用要求等因素来确定截面尺寸。
3. 计算荷载：根据设计要求和结构的使用情况，计算结构所受到的各种静载和动载。
这些荷载包括自重荷载、活载、风载等，并根据不同荷载的作用情况来分别计算。
4. 确定钢筋配筋率：根据混凝土的设计强度和结构的受力状态，确定钢筋的配筋率。
配筋率是指单位面积内的钢筋面积占混凝土截面面积的比例，通常根据设计要求和混凝土的承载能力来确定。
5. 确定钢筋数量和布置：根据截面尺寸、荷载情况和配筋率，计算出混凝土结构所需要的钢筋数量和布置方式。
钢筋的布置应符合设计规范和施工要求，保证结构的承载能力和使用性能。
6. 检验钢筋的受力状态：根据结构的受力状态和钢筋的布置方式，进行钢筋的受力计算。
主要包括钢筋的拉力、压力、弯曲和剪切等受力情况，确保钢筋在施工和使用过程中不会出现超载或破坏。
7. 调整设计：根据钢筋计算的结果和实际情况，对设计进行调整和优化。
主要包括调整截面尺寸、增加或减少钢筋数量、改变钢筋布置等，以保证结构的安全性、稳定性和经济性。
总结来说，钢筋计算是土木工程中非常重要的一部分，需要设计师和工程师根据设计要求和结构情况来进行精确计算和合理设计，以保证混凝土结构的承载能力和使用性能。
通过以上流程，可以有效地进行钢筋计算工作，并为工程施工和使用提供科学依据。
超长混凝土结构温度应力配筋计算与裂缝控制
超长混凝土结构温度应力配筋计算与裂缝控制摘要：现浇混凝土框架结构长度一般超过55m，可被定义为超长结构，结构形式为开敞式的最大长度则为35m。
剪力墙结构由于刚度及约束更大，长度限制则更加严格。
《《混凝土结构设计规范 GB50010 2010》（以下简称“砼规”）中建议采用设置伸缩缝的方法来降低温度应力对于结构的影响，然而由于抗震的要求，此类伸缩缝的宽度一般在100mm以上，不但影响建筑物的美观，同时也是漏水、渗水的隐患所在。
而通过对温度应力的配筋计算和加强结构的构造措施，再配合适当的施工措施。
完全可以做到无需设缝的超长混凝土结构。
关键词：计算温差；伸缩缝；松弛系数1.“抗”与“放”的概念结结构在外界温度的影响下，若不受其他约束而产生自由变形，其将不会产生任何的温度应力。
一旦受到约束后，由此产生的约束应力随约束的增大而增大。
显然，在处理结构因温度的影响产生变形而导致的应力问题上，简单的“抗”，如加大截面、提高刚度、增加约束等，对结构未必是合理和经济的处理方式。
而应做到“抗”、“放”兼顾，如合理地控制温度区段、设置后浇带、控制结构合拢时的温度等，都是常见的“放”的措施。
这使结构在保证正常使用极限状态的同时，又满足承载力的极限状态。
2.计算温差在计算温差时，是以结构初始温度与使用期限内该结构可能遇到的最高（最低）月平均温度的差值为计算温差，有时还要考虑浇筑初期收缩产生的当量温度。
具体公式如下：T=T2-T1+T3T-均匀温度作用标准值T1-结构初始温度、为结构后浇带合拢后的当月平均气温T2-结构最高（最低）平均温度T3-混凝土浇筑初期收缩产生的当量温度 T3=-Ey(t)/αα-混凝土线膨胀系数1x10-5/°CEy(t)-任意时间的混凝土收缩量，ε（t）=ε（∞）?（1-e-0.01t）M1M2M3???M10?【3】，此函数公式与混凝土配合比，初期养护时间，混凝土配筋率，使用环境等都有密切联系。
混凝土收缩的定义、分类及影响
塑性收缩
• 又称沉缩，发生在硬化前的塑性阶段。 这里指在塑性阶段混凝土由于表面失水 而产生的收缩，多见于道路、地坪、楼 板等大面积的工程，以夏季施工最为普 遍。
化学减缩
• 又称水化收缩，水泥水化后，固相体积 增加，但水泥—水体系的绝对体积减小。 所有的胶凝材料水化以后都有这种减缩 作用，因为 水化反应前后的平均密度不 同，大部分硅酸盐水泥浆完全水化后， 体积减缩总量为7%~9%
水泥矿物成分与水泥类型
混凝土 自收缩 影响因 素
水胶比 矿物掺合料 骨料 水泥浆体含量、外加剂、 水泥细度、养护温度、试件尺寸
降低混凝土自收缩的措施
从 材 料 角 度 出 发
充 分 水 养 护
应 • Click to add Text 用 • Click to add Text 减 缩 剂
• Click to add Text
参考文献
1、南京化工学院等 (1961). 胶凝物质工学. 北京,
中国工业出版社. 2、吴中伟 (1999). “高性能混凝土 3、陈先锋 (2011). 轻骨料对高性能混凝土早期自 收缩影响机理. 4、蒋正武，孙振平，王新友，王玉吉，张冠伦 (2011). "国外混凝土自收缩研究进展评述." 混凝 土 4.
轻骨料混凝土早期自收缩 预测模型
1200 1000 800 600 400 200 0
配筋率对截面刚度和内力计算的影响精品文档10页
讨论一下配筋率对截面刚度和内力计算的影响引用清华大学周献祥老师的一段话“目前钢筋混凝土结构设计方法的最大缺陷是采用弹性理论进行内力和变形分析，但构件设计时往往采用基于大量试验数据的经验公式，虽然这些经验公式能够反映钢筋混凝土构件的非弹性性能，对构件常规设计来说也是行之有效且简便易行的，但它未能准确反映整体结构的真实受力状况，也造成了在实际工程设计中重构件而轻体系的现象比较普遍。
正是因为这些缺陷的存在，分析结构配筋的作用才显得更有实际意义，才更显示出配筋策略的重要性。
”而下面一段话说的很实在，我却觉得对结构技术人员很有启发性：“一般而言，构件内配置一定数量的钢筋后可提高构件的承载力、改变结构破坏模式、改善结构构件的受力性能、通过内力重分布改变结构的传力途径、使构造设计与试验条件和计算条件相一致、分散温度和收缩应力、限制裂缝的发展等作用。
”其中对受力这块的说法实际上隐藏了“配筋改变了构件刚度”，“把计算假定实际化”，这个隐藏的东西大家都可以想到，但这个度是多少?是变化的，我们只能说“经验告诉我这样做可以”，“我没有接触到这个，不知道这样行不行”，“我没有做过，我反对这样做，因为我要承担责任，我怕有问题，我认为应该采用保守做法”……有些是保守的，有些却是不愿意思考，把习惯当成真理。
接下来我以曾经碰到的一个方面的问题及对配筋率的作用先起个头，希望大家思考并参与讨论。
我认为说的好的，我给予重分奖励，积极参加的也有鼓励分。
（呵呵，这个只是我能用到的手段）。
本人对空心楼盖技术的学习和研究也有数年，多次有人向我咨询“空心楼板的里面是空的，还能按实际板厚去计算吗？”于是我这样的疑问：配筋率为1%和配筋率为2%时候构件的刚度是一样的吗？不一样。
那么我们实际操作中又是怎么做的呢？我们做框架结构的时候都是以素混凝土构件的刚度去计算的，在计算之前我并不知道要配多少钢筋，因此我都是用素混凝土的弹性刚度作为假定，得出个内力再配筋，材料的强度系数和荷载的分项系数又能使我的结构安全。
3.2 混凝土的早期性能
3.2.1 早期收缩
干燥收缩 化学收缩 早期收缩
塑性收缩
温度收缩
碳化收缩
自收缩
3.2.1 早期收缩
1、干燥收缩：混凝土停止养护后，在不饱和空气中因失去
内部毛细孔和凝胶孔吸附水而发生的不可逆收缩，称为干燥
收缩变形，简称干缩；是混凝土收缩的主要影响因素，也是 混凝土开裂的较为重要的原因。 随着空气湿度的降低，混凝土失水引起收缩，但干缩的体 积并不等于失水的体积，这是因为混凝土的干燥首先是气孔水 和毛细孔水的蒸发，而气孔水的蒸发并不引起混凝土的收缩， 而后发生的失水才会引起收缩。
荷作用（自重除外），如果不考虑基础下沉，那么应变主要
来源于混凝土失水引起的塑性收缩应变、水泥水化所引起的 化学减缩与自收缩以及水泥水化热引起的温度应变等因素。
3.2. 2 早期开裂
1、塑性干缩裂缝 塑性收缩裂缝 干燥收缩裂缝
2、化学减缩裂缝与自收缩
3、水泥水化热引起的温度应变
4、混凝土的均匀性：如硬化前的新拌混凝土集料下沉和泌
3.2.1 早期收缩
胶凝材料对混凝土早期收缩的影响 ： 3）矿物掺合料：可减少水泥用量、延缓温升过程；同时混 凝土结构致密，但有的会延缓强度发展或增大干缩。
4）外加剂：适宜的外加剂有助于降低收缩。
3.2. 2 早期开裂
早期开裂 ：通常指混凝土在浇注数天（多数认为1d）后出 现的开裂。 新拌混凝土塑性变刚性的阶段是极限应变值最小的阶段， 是混凝土最容易开裂的阶段。在混凝土凝结阶段，还没有载
水使钢筋底部形成空隙、钢筋顶部混凝土开裂
5、矿物掺合料的影响
3.3 对策
对于裂缝重在“防”，而不在于“治，”。 1.合理设计施工配合比： 最少的水泥用量、适当的堆积密，度和水胶比原则，选 用适宜的材料，可以减少混凝土收缩，提高其抗裂性； 包括砂率、水胶比、中低水化热水泥、集料、掺合料等 的选择。 2、调整混凝土其他材料组成 掺入纤维、引气剂、减缩剂、聚合物颗粒。 3、浇筑时的控制措施 适当配筋、养护制度合理、加强浇灌振捣、晚拆模、两次振 捣。 4、改善早期养护
超长大体积混凝土浇筑体施工阶段温度应力与收缩应力的计算方法
超长大体积混凝土浇筑体施工阶段温度应力与收缩应力的计算方法1 混凝土的绝热温升1.1水泥的水化热可按下列公式计算：01t Q Q t n t =+（1. 1-1）00t t n t Q Q Q =+（1. 1-2） 07347/3/Q Q Q =-（1. 1-3）式中t Q —龄期t 时的累积水化热（kJ/kg ）0Q —水泥水化热总量（kJ/kg ）t —龄期（t ）n —常数，随水泥品种、比表面积等因素不同而异1.2胶凝材料水化热总量应在水泥、掺合料、外加剂用量确定后根据实际配合比通过实验得出。
当无实验数据时，可按下式计算：0kQ Q =（1.2）式中Q —胶凝材料水化热总量（kJ/kg ）k —不同掺量掺合料水化热调整系数1.3当现场采用粉煤灰与矿渣粉双掺时，不同掺量掺合料水化热调整系数可按下式计算：121-+=k k k （1.3）式中1k —粉煤灰掺量对应的水化热调整系数可按表1.3取值2k —矿渣粉掺量对应的水化热调整系数可按表1.3取值表1.3 不同掺量掺合料水化热调整系数注：表中掺量为掺合料占总胶凝材料的百分比1.4混凝土的绝热温升值可按下式计算：()(1)mt WQ T t e C ρ-=-（1.4）式中()t T —龄期为t 时，混凝土的绝热升温（℃）W —每立方米混凝土的胶凝材料用量（kg/m 3）C —混凝土比热容，可取（0.92~1.0）(kJ/kg·℃）ρ—混凝土的质量密度，可取（2400~2500）（kg/m 3） m —与水泥品种、浇筑温度等有关的系数，可取（0.3~0.5）d -1t —龄期（d ）2 混凝土收缩值的当量温度2.1混凝土收缩的相对变形量可按下式计算：00.0112311()(1)t y y t e M M M M εε-=-⨯⨯⨯⋅⋅⋅（2.1）式中)(t y ε—龄期为t 时，混凝土收缩引起的相对变形值yε—在标准试验状态下混凝土最终收缩的相对变形值，取3.24×10-4 1121M M M ⋅⋅⋅—混凝土收缩值不同条件影响修正系数，可按表2.1取值2.2 混凝土收缩相对变形值的当量温度可按下式计算:()αε/)(t t T y y = (2.2)式中)(t T y —龄期为t 时,混凝土收缩当量温度；α—混凝土的线性膨胀系数,取1.0×10-5。
混凝土早龄期收缩机理
混凝土早龄期收缩机理一、前言混凝土是一种广泛应用的建筑材料，其特点是强度高、耐久性强、施工方便等。
然而，混凝土在早期使用过程中，会发生收缩现象，导致混凝土表面出现龟裂、开裂等问题，影响混凝土的使用寿命和美观度。
因此，深入研究混凝土早龄期收缩机理对于改善混凝土的性能和延长其使用寿命具有重要意义。
二、混凝土早龄期收缩的定义及分类混凝土早龄期收缩是指混凝土在刚浇筑后的数小时到数天内，由于混凝土内部水分的蒸发和固化反应导致体积缩小而产生的收缩现象。
根据收缩的原因和表现形式，可以将早龄期收缩分为干燥收缩、水化反应收缩和碳化收缩三类。
1. 干燥收缩混凝土在刚浇筑后，表面水分逐渐蒸发而导致体积缩小，形成干燥收缩。
干燥收缩是混凝土早龄期收缩中最常见的收缩形式，通常发生在混凝土刚浇筑后的前几天内。
2. 水化反应收缩混凝土中的水分参与到水化反应中，产生新的化合物而释放出热量，导致混凝土体积缩小，形成水化反应收缩。
水化反应收缩是混凝土早龄期收缩中的另一种形式，通常发生在混凝土刚浇筑后的一到两天内。
3. 碳化收缩碳酸盐与混凝土中的水反应，产生二氧化碳气体并释放出热量，导致混凝土体积缩小，形成碳化收缩。
碳化收缩通常发生在混凝土早期使用时，由于空气中二氧化碳含量的增加而引起。
三、混凝土早龄期收缩机理1. 干燥收缩机理干燥收缩的机理是混凝土内部水分的蒸发导致体积缩小。
在混凝土表面，由于混凝土与空气接触，混凝土表面的水分能够快速蒸发，并且由于混凝土表面与混凝土内部的水分浓度梯度，表面水分的蒸发会导致混凝土内部水分向表面运动，从而加速了混凝土内部水分的蒸发。
混凝土内部水分的蒸发导致混凝土体积缩小，从而产生干燥收缩。
2. 水化反应收缩机理水化反应收缩的机理是混凝土中的水分参与到水化反应中，产生新的化合物而释放出热量，导致混凝土体积缩小。
在混凝土刚浇筑后，混凝土中的水分参与到水化反应中，产生新的化合物，如硅酸钙、水化硬石膏等，同时释放出热量。
混凝土早龄期收缩原理
混凝土早龄期收缩原理一、前言混凝土是一种常见的建筑材料，其被广泛应用于建筑结构的构造中。
然而，在混凝土的施工过程中，由于混凝土中水分的蒸发和水泥水化反应引起的收缩等问题，容易造成混凝土的开裂和变形，从而影响建筑结构的稳定性和使用寿命。
因此，混凝土早龄期收缩问题一直是混凝土工程中需要重点研究的问题之一。
二、混凝土早龄期收缩的定义混凝土早龄期收缩通常指混凝土在浇筑后的前7天内发生的收缩。
这种收缩主要是由于混凝土中水分的蒸发和水泥水化反应引起的干缩所导致的。
不同于混凝土长期收缩，混凝土早龄期收缩是在混凝土刚刚浇筑时发生的，其时间较短，但对混凝土的性能和结构安全性影响较大。
三、混凝土早龄期收缩的分类根据混凝土早龄期收缩的发生机理和特点，可以将其分为以下两类：1.干缩收缩干缩收缩是指混凝土中水分的蒸发所引起的收缩。
这种收缩通常发生在混凝土刚浇筑后的4小时内，因为在这段时间内，混凝土中的水分开始逐渐蒸发，使得混凝土体积发生变化。
干缩收缩是混凝土早龄期收缩中最常见的一种。
2.水化收缩水化收缩是指混凝土中水泥水化反应所引起的收缩。
水泥水化反应是混凝土中最主要的化学反应，其过程中会释放出大量热量，从而导致混凝土体积的收缩。
水化收缩通常在混凝土浇筑后的1~7天内发生，其收缩量比干缩收缩要小。
四、混凝土早龄期收缩的原理混凝土早龄期收缩的原理主要包括以下两方面：1.干缩原理混凝土中的水分在浇筑后开始逐渐蒸发，当混凝土中的水分含量低于一定限度时，水分分子之间的空隙会增大，从而导致混凝土体积的收缩。
干缩收缩通常发生在混凝土刚浇筑后的4小时内，此时混凝土中的水分含量较高，混凝土体积的收缩量也较大。
2.水化原理水泥水化反应是混凝土中最主要的化学反应，其过程中会释放出大量热量，从而导致混凝土体积的收缩。
水泥水化反应通常在混凝土浇筑后的1~7天内发生，此时混凝土中的水分含量已经较低，但水泥水化反应仍然会引起混凝土体积的收缩。
五、混凝土早龄期收缩的影响因素混凝土早龄期收缩受到多种因素的影响，主要包括以下方面：1.水胶比水胶比是混凝土中水和水泥、砂、石等固体材料的比例。
混凝土收缩专题
不同环境温度对混凝土28天自由收缩的影响
图5.15 不同温度环境下各组试件收缩对比
综合上述分析与图5.15，可以发现环境温度越高，混凝土收缩越大。各组混凝土试件 在不同的温度环境下，造成其内部的水化反应快慢不同。当温度较高时，混凝土内部前3 天的各种化学反应速度较快，则使自收缩发展更快，同时，混凝土与周围环境的水分交换 速率在高温的作用下得到提升，进而令干燥收缩值增大，因此，混凝土早期收缩速率较大。 随着龄期的发展，混凝土内部的各种化学反应结束或逐步减弱，其水化相减少，即孔隙水 大部分散失，故混凝土从第7到第28天的收缩速率相对于前7天减小许多，可以预测后期收 缩更为缓慢。当温度较低时，混凝土化学反应及与外界的湿交换率较慢，则导致其早期混 凝土收缩也较缓慢。
同时，基于已有的试验资料及工程现象显示，混凝土收缩的主要驱动力在于混凝土内部湿度的变化。研究 混凝土内部湿度随着时间的变化规律是探讨混凝土收缩的基础，因此本文在测量试件收缩的同时亦测量了其内 部湿度。
试验重点研究不同的风速和温度对混凝土早期收缩的影响，为了保证试验结果的准确性，需要 在试验的过程中严格控制环境条件，排除环境因素的干扰。同时，从施工学科的角度出发，不将 收缩变形进行严格划分，只考虑宏观收缩。
的施工工艺对混凝土的原材料及配合比作了很大的调整；粗骨料（石子）减少粒径也大幅度减小 ；细骨料（砂）、粉剂（水泥、矿粉等）含量大大增加；大量使用掺合料、外加剂等。组成成分 的变化，造成了混凝土体积稳定性变化，收缩量大幅度增加。
胶凝收缩（自收缩） 水泥浆胶体只有结晶固化而形成水泥石，并将粗、细骨料粘结而形成受力骨架以后，才能承
干燥收缩 水泥水化所需的真正耗水量并不多。在配合比设计时所确定的用水量，除水化作用
需要而消耗掉的部分以外，其余的多是为了满足搅拌、运输、泵送、振捣时拌合物和易 性（工作度）的要求。这部分未被水化消耗掉的水，在浇筑振捣完成以后，有些通过毛 细作用泌水蒸发；另一部分则被吸附作用束缚在混凝土内供长期水化之用；其余部分在 长期干燥环境中逐渐逸出挥发。失水造成的空隙以及毛细孔内水的表面张力，均造成了 混凝土的体积收缩。干燥收缩多发生在结构的表面，这也是混凝土形成表面裂缝的原因 之一。
混凝土收缩
混凝土表面 泌水速率 < 蒸发速率 开裂
荷载导致的变形——徐变
• 荷载作用下超过弹性应变和自由干燥收 缩应变总和的变形。
• 徐变的原因是在荷载作用下，C-S-H凝胶 失去物理吸附水。
• 徐变有可逆与非可逆的区分。
干燥与徐变的可逆性
影响干缩与徐变的因素
• 材料与配合比
Powers认为混凝土收缩（SC）和水泥浆收缩 （SP）之比与混凝土中骨料的体积分数（g） 有指数关系：
• 水泥的细度和组分影响水化速率，但不影响水 化产物的体积和特性。水泥的细度和组分变化 可影响砂浆或净浆试件的干缩，但对混凝土无 甚影响。如果水泥品种对混凝土强度有影响时， 则也将影响混凝土的徐变。
• 水泥用量和用水量不直接影响混凝土的干缩和 徐变。
• 时间与湿度：混凝土中水分扩散是缓慢的过程。 两周仅完成20年干缩的20~25%；3个月完成 50~60%；1年完成75~80%。
开裂的影响因素
• 材料因素：胶凝材料的细度、水化速率、 水化热、强度发展速率。
• 配合比因素：水胶比、浆体含量、骨料 弹性模量。
• 约束因素：体积、配筋率 • 环境因素：气温、风速、湿度。
圆环试验结果
1
Yj普通 - 7d 0.9
Yc 高强 - 2.5d 0.8
Yk 矿渣 - 30% - 2d
0.7
[Lmax ] 2
EH arcch T
Cx
T p
式中：E：混凝土的弹性模量 H：结构物高（厚）度 Cx：地基水平阻力系数 α：温度变形系数 εp：极限应变，应考虑配筋和徐变的影响 T：温度差，包括水化温差、气温差、收缩当量温差
• 底板与垫层间的摩擦情况影响开裂间距。 • 通常│αT│大于│εp│，两者差越大，开裂间距
盈建科各种参数设置
盈建科参数设置结构总体信息1、结构体系：按实际情况填写。
2、结构材料信息：按实际情况填写。
3、结构所在地区：一般选择“全国”。
分为全国、上海、广东，分别采用中国国家规范、上海地区规程和广东地区规程。
B类建筑和A类建筑选项只在坚定加固版本中才可选择。
4、地下室层数：定义与上部结构整体分析的地下室层数，根据实际情况输入，无则填0。
5、嵌固端所在层号：（P219~224）抗规6.1.14条：地下室结构的楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的2倍。
如果地下室首层的侧向刚度大于其上一层侧向刚度的2倍，可将地下一层顶板作为嵌固部位；如果不大于2倍，可将嵌固端逐层下移到符合要求的部位，直到嵌固端所在层侧向刚度大于上部结构一层的2倍。
由于剪切刚度比的计算只与建筑结构本身的特性有关，与外界条件（如回填土的影响、是否为地下室等）无关，所以在计算侧向刚度比适宜选用剪切刚度比。
在YJK中的结果文件wmass.out中，剪切刚度是RJX1、RJY1，可从地下一层逐层计算与地上一层的剪切刚度比，出现大于2或四舍五入大于2的，该层顶板即可作为嵌固端。
如果地下室各层都不满足嵌固条件，应将嵌固部位设定在基础顶板处，嵌固端所在层号填0。
6、与基础相连构件最大底标高：7、裙房层数：程序不能自动识别裙房层数，需要人工指定。
应从结构最底层起算（包括地下室），例如：地下室3层，地上裙房4层时，裙房层数应填入7。
8、转换层所在层号：应按楼层组装中的自然层号填写，例如：地下室3层，转换层位于地上2层时，转换层所在层号应填入5。
程序不能自动识别转换层，需要人工指定。
对于高位转换的判断，转换层位置以嵌固端起算，即以（转换层所在层号-嵌固端所在层号+1）进行判断，是否为3层或3层以上转换。
9、加强层所在层号：人工指定。
根据《高规》10.3、《抗规》6.1.10条并结合工程实际情况填写。
10、底框层数：用于框支剪力墙结构。
高规10.211、施工模拟加载层步长：一般默认1.12、恒活荷载计算信息：（P66）1）一般不允许不计算恒活荷载，也较少选一次性加载模型；2）模拟施工加载一模式：采用的是整体刚度分层加载模型，该模型应用与各种类型的下传荷载的结构，但不使用于有吊柱的情况；3）按模拟施工二：计算时程序将竖向构件的轴向刚度放大十倍，削弱了竖向荷载按刚度的重分配，柱墙上分得的轴力比较均匀，传给基础的荷载更为合理。
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摘 要 ： 获得 普 通／ 应力 混凝 土 构件 收 缩量 的简化 计 算方 法 ， 素 混凝 土 收缩 量 的基 础 上 ， 虑钢 筋 及预 为 预 在 考 应 力筋 的影 响 ， 导 出普 通／ 应 力钢 筋混 凝 土 构件 收 缩 值 的计 算 公式 。对 比分 析 表 明 ， 建议 公 式 的计 算 结 果 推 预 所 合理 。为便 于 工程 应 用 ， 出了 素混 凝 土早 期收 缩 的建 议 值 。 给
ｓ ｒｎ ａ ｅ ａ ｅ ｄ ｒｖ ｄ ｎ ｔ ｅ ｂ ｓ ｆ ｔｅ ｐ ａｎ ｃ ｎ ｒｔ ｈ ｎ ａ ｅ ｈ ｏ ｙ ａ ｄ ｈ ｏ ｓｄ ｒｔｏ ｏ ｔｅ ａ ｎ ｈ ｋ ｇ ｒ ｅ ｉｅ ｏ ｈ ａ ｅ ｏ ｈ ｌｉ ｏ ｃｅｅ ｓ ｒ ｋ ｇ ｔｅ ｒ ｎ ｔｅ ｃ ｎ ｉｅａｉｎ ｆ ｓｅ ｌｂ ｒ ａ ｄ ｉ ｉ ｐ ｅ ｔｅ ｓｄ ｂ ｒ ｉｆｕ ｎ ｅ ．Ｃ ｍｐ ｒｔ ｅ ｎ ｌｚ ｎ ｉａｅ ｈ ｔｔ ｅ ｒｓ ｌ ｏ ｈ ｏ ｕａ ｐ ｏ ｏ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ｓ ｒｓｒｓｅ ａ ｎ ｅ ｃ ｓ ｏ ａ ａｉ ａ ａｙ ｅ ｉ ｄｃ ｔｓ ｔ ａ ｈ ｅ ｕｔ ｆｔ ｅ ｆｒ ｌ ｒｐ ｓｄ ｉ ｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｉ ｌ ｖ ｍ ｒａ ｏ ａ ｌ． Ｆ ｒ ｔ ｅ ａ ｅ ｆ ｃ ｎ ｅ ｉｎ ａ ｐｉ ｃ ｔ ｎ ｈ ｐ ｐ ｒ ｏｆｒ ｒｃ ｍｍｅ ｄ ｄ ｖ ｌ ｅ ｏ ｈ ｌｉ ｃ ｎ ｒｔ ｅ ｓｎ ｂ ｅ ｏ ｈ ｓ ｋ ｏ ｏ ｖ ｎｅ ｔ ｐ ｌ— ａｉ ，ｔｅ ａ ｅ ｆｅｓ ｅ ｏ ｏ ｎ ｅ ａｕ ｆ ｔ ｅ ｐａｎ ｏ ｃｅｅ
收缩是 造成混 凝土 开裂 的重 要 因素 ．早期收 缩开
收缩 值 的计 算公式 。
裂还会 引起混 凝土耐 久性 的降低 并加速 劣化进 程 １１ １。 － ３
研究 表明 ，处 于完全 自由状 态下 的收缩 对混凝 土 并无
关键 词 ： 凝土 ； 混 收缩 计 算 ； 化方 法 简
中 图分 类号 ： Ｕ３ ５ Ｔ ７ 文献 标 识码 ： Ａ 文 章编 号 ：０ ０ ４ ２ （０ ０ ０ — ２ １ ０ １ ０ — ７ ６ ２ １ ）３ ０ ５ － ３
ＳＵＧＧＥＳ ＶＥ ＥＴＨ ｏＤ ＴＩ Ｍ ｏＮ ＥＡＲＬＹ Ｈ ＲＩ Ｓ ＮＫ｜ ＡＧＥ ＣＡＬＣＵＬＡＴＩ ｏＮ ｏＦ ＣｏＮＣＲＥＴＥ Ｍ ＥＭ ＢＥＲ ＮＦＬＵＥＮＣＥＤ Ｉ ＢＹ ＲＥ玎 ｏ ＲＣＥＭ ＥＮＴ
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３北京市建筑工程研究院 ，１０ ３ ， ． ０ ０ ９ 北京 ；４青建集团股份公 司，２ ６ ７ ， ． ６ ０ １ 山东青岛 ）
第 ４ 卷第 ３ ２ １ １ 期 ００年 ３月
Ｖ０ ＿ｌ ｏ ３ ｌ Ｎ ． ４ Ｍａ ．２ １ ｒ ００
建
Ａｒ ｈ ｔｃｕ ｅＴ ｃ ｎ ｌｇ ｃ ｉ ｔ ｒ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｅ
筑
技
术
・５ ・ ２ １
考虑配筋影响的混凝土构件早期收缩量计算方法
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