TD-砼时间依存性设置-收缩徐变及强度发展
混凝土的收缩徐变问题
J (t , )
1 1 (t , ) E ( ) E28 1 J (t , ) [1 (t , )] E ( )
c (t , )
s ( )
E28
2、徐变数学表达式
目前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 的计算模式也各不相同。 归纳起来，有以下两种表达方式： （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ACI209 (1982)、CEB-FIP(1990)、我国2004桥规等；
哈尔滨工业大学交通科学与工程学院桥梁与隧道工程系
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2019年2月5日 2/30
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大跨度桥梁结构理论 — 混凝土收缩徐变效应
v e s e
2、徐变与收缩的影响因素
（1）收缩机理 1）自发收缩：水泥水化作用（小） 2）干燥收缩：内部吸附水蒸发(大) 3）碳化收缩：水泥水化物与CO2反应 （2）徐变机理(ACI209, 1972) 1）在应力和吸附水层润滑的作用下， 水泥胶凝体的滑动或剪切产生的粘稠变形； 2）应力作用下，由于吸附水的渗流或 层间水转动引起的紧缩； 3）水泥胶凝体对骨架弹性变形的约束 作用所引起的滞后弹性应变； 4）局部发生微裂、结晶破坏及重新结 晶与新的连结所产生的永久变形。 （3）影响因素 (1)混凝土的组成材料及配合比；(2)构 件周围环境的温度、湿度、养护条件； (3)构件的截面面积；(4)混凝土的龄期；(5) 应力的大小和性质。
式中， (u)—终极徐变系数；
b1—混凝土加载龄期影响系数； b2—环境湿度影响系数； b3—混凝土构件厚度影响系数； b4—混凝土坍落度影响系数； b5—细集料（<4.8mm）含量影响系数； b6—空气含量影响系数，一般取1。
(完整word版)midasCivil基本操作
midas Civil 基本操作——by 石头歌一、材料定义三种定义材料的方法：1、导入数据库中的材料性能参数2、用户自定义【材料和截面】对话框——【添加】——【设计类型】选择【用户定义】，输入【名称】和【用户定义】中的材料性能参数，【确认】。
3、导入其它模型中的材料性能参数【材料和截面】对话框——【导入】，打开其它模型，从【选择列表】中选择不导入的材料，输回到【材料列表】，【编号类型】选择【新号码】以避免覆盖已存在的材料，点击【确认】。
二、时间依存材料定义时间依存材料是英文说法的直译，在国内就是指混凝土的收缩徐变特性，在其他国家还包含混凝土抗压强度随时间变化的特性。
1、徐变和收缩在这里，先介绍混凝土收缩徐变特性的定义方法。
三个步骤：（1）定义收缩徐变函数【特性】——【时间依存性材料】——【徐变/收缩】——【时间依存性材料（徐变和收缩）】对话框——【添加】，输入【名称】，选择【设计规范】，例如选择【China (JTG D62-2004)】，输入各参数，【确认】。
注意：【构件理论厚度】可暂时输入一个正数值，以后在利用软件的自动计算功能进行修改；【水泥种类系数】规范中只给出一个值，一般的硅酸盐水泥或快硬水泥取5 。
国外相关论文对该系数的解释：与水泥种类有关的系数，对于慢硬水泥（SL）取4；对于普通水泥（N）和快硬水泥（R）取5；对于快硬高强水泥（RS）取8。
用户也可以自定义混凝土的收缩徐变函数：【特性】——【时间依存性材料】——【用户定义】。
用户自定义混凝土收缩徐变函数很少使用，所以不再介绍。
（2）将定义好的收缩徐变函数与材料相连接【特性】——【时间依存性材料】——【材料连接】，选择【徐变和收缩】名称，【选择指定的材料】，点击【添加/编辑】。
（3）修改单元依存材料特性【特性】——【时间依存性材料】——【修改特性】，选中要修改的单元，选择要修改的参数，例如，选择【构件的理论厚度】，采用【自动计算】，选择【中国标准】，输入参数【a】，【适用】。
02时间依存材料特性定义
02-时间依存材料特性定义
我们通常所说的混凝土的收缩徐变特性、混凝土强度随时间变化特性在程序里统称为时间依存材料特性。
定义混凝土时间依存材料特性分三步骤操作：
1、定义时间依存特性函数（包括收缩徐变函数，强度发展函数）（图1，图2）；
2、将定义的时间依存特性函数与相应的材料连接（图3）；
3、修改时间依存材料特性值（构件理论厚度或体积与表面积比）（图4）；
图1 收缩徐变函数
图2 强度发展函数
定义混凝土时间依存材料特性时注意事项：
1）、定义时间依存特性函数时，混凝土的强度要输入混凝土的标号强度；
2）、在定义收缩徐变函数时构件理论厚度可以仅输入一个非负数，在建立模型后通过程序自动计算来计算构件的真实理论厚度；
3）、混凝土开始收缩时的材龄在收缩徐变函数定义中指定，加载时的混凝土材龄在施工阶段定义中指定（等于单元激活时材龄+荷载施加时间）；
4）、修改单元时间依存材料特性值时要对所有考虑收缩徐变特性的混凝土构件修改其构件理论厚度计算值。
计算公式中的a 代表在空心截面在构件理论厚度计算时，空心部分截面周长对构件与大气接触的周边长度计算的影响系数；
5）、当收缩徐变系数不按规范计算取值时，可以通过自定义收缩徐变函数来定义混凝土的收缩徐变特性；
6）、如果在施工阶段荷载中定义了施工阶段徐变系数，那么在施工阶段分析中将按施工阶段荷载中定义的徐变系数来计算。
图3 时间依存材料特性连接图4 时间依存材料特性值修改。
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。
混凝土收缩徐变效应分析
§ 6.1 混凝土收缩徐变的基本概念
6.1.2 混凝土收缩徐变的机理及其影响因素
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。
§ 6.4 混凝土徐变效应分析
换算弹性模量法
引入两个换算弹性模量
§ 6.4 混凝土徐变效应分析
换算弹性模量法 计算步骤
（1）选取结构计算图式。
（2）按不同施工阶段计算恒载内力图Mp。 （3）在赘余力处分别施加各单位赘余力 ，得到 图。
（4）计算各梁段的老化系数
及换算弹性模量 。
（5）计算恒定荷载及徐变赘余力在约束处的发生的变位。
式中，k,0—加载龄期=0、t= 时的徐变系数（终极值）； —徐变增长速度系数；
t,0—加载龄期 =0的混凝土在t时的徐变系数。 有了徐变基本曲线公式(t,0) ，应用老化理论或先天理论， 可得出一般的徐变系数(t,)的计算公式。
§ 6.2 徐变系数模型与徐变理论
6.2.3 偏重理论的徐变数学表达式
大跨度桥梁设计
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
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。
迈达斯教程及使用手册
迈达斯教程及使用手册.(总70页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--01-材料的定义通过演示介绍在程序中材料定义的三种方法。
1、通过调用数据库中已有材料数据定义——示范预应力钢筋材料定义。
2、通过自定义方式来定义——示范混凝土材料定义。
3、通过导入其他模型已经定义好的材料——示范钢材定义。
无论采用何种方式来定义材料,操作顺序都可以按下列步骤来执行:选择设计材料类型(钢材、混凝土、组合材料、自定义→选择的规范→选择相应规范数据库中材料。
对于自定义材料,需要输入各种控制参数的数据,包括弹性模量、泊松比、线膨胀系数、容重等。
02-时间依存材料特性定义我们通常所说的混凝土的收缩徐变特性、混凝土强度随时间变化特性在程序里统称为时间依存材料特性。
混凝土规范图 1 材料定义对话框定义混凝土时间依存材料特性分三步骤操作:1、定义时间依存特性函数(包括收缩徐变函数,强度发展函数 (图 1,图 2 ;2、将定义的时间依存特性函数与相应的材料连接(图 3 ;3、修改时间依存材料特性值(构件理论厚度或体积与表面积比 (图 4 ;图 1 收缩徐变函数图 2 强度发展函数定义混凝土时间依存材料特性时注意事项: 1 、定义时间依存特性函数时,混凝土的强度要输入混凝土的标号强度; 2 、在定义收缩徐变函数时构件理论厚度可以仅输入一个非负数,在建立模型后通过程序自动计算来计算构件的真实理论厚度;3 、混凝土开始收缩时的材龄在收缩徐变函数定义中指定,加载时的混凝土材龄在施工阶段定义中指定(等于单元激活时材龄 +荷载施加时间 ;4 、修改单元时间依存材料特性值时要对所有考虑收缩徐变特性的混凝土构件修改其构件理论厚度计算值。
计算公式中的 a 代表在空心截面在构件理论厚度计算时,空心部分截面周长对构件与大气接触的周边长度计算的影响系数;5 、当收缩徐变系数不按规范计算取值时,可以通过自定义收缩徐变函数来定义混凝土的收缩徐变特性;6 、如果在施工阶段荷载中定义了施工阶段徐变系数,那么在施工阶段分析中将按施工阶段荷载中定义的徐变系数来计算。
水化热温度徐变
∫ FQ = v NiQdxdydz : Heat Source/Sink
∫ Fh = s hT∞ NidSh : Convection
∫ Fq = s qNidSq : Heat Flux
T : Nodal Temperature
194
其中
ρ ： 密度 c ： 比热 k xx k yyk zz ： 导热系数
T = K(1 − e−αt )
其中，
T ： 绝热温度 (°C)
K ： 绝热最高上升温度 (°C)
α ： 反应速度
t ： 时间 (days)
管冷(Pipe Cooling)
管冷是把管道埋设在混凝土结构内，通过循环管道内的低温流体进行热交换，来降低 水化热引起的温度上升。
这种热交换的形式是流体和管道表面之间对流引起的热交换，流体在管道内循环后上 升温度。流体和管道之间对流产生的热传递量如下：
y = ax2 + bx + c
x
=
2.389
ln
M 3.5
− 1.0
水化热分析
a, b, c ： 混凝土种类系数 σc(28) ： 龄期为28日的抗压强度
温度变化引起的变形(Temperature) 利用通过热传递分析得到的各个阶段节点温度的变化，计算温度变化引起的变形和应 力。
的。
从工程角度来看，为了简化热传递计算，表面温度为 T 的固体和在它上面流动的平均 温度为 T∞ 的流体之间的热传递系数 hc ，可以定义为：
q = hc (T − T∞ )
( ) 热传递系数 hc 与流态、物体的几何形状及接触面积、流体的物理性质、对流接触
面的平均温度、位置等很多因素有关，所以很难用公式表示。
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。
控制混凝土施工收缩徐变的对策
关 键 词 混 凝 土 收缩 徐变 对 策
长久 以来 ， 部 分施 工者 对混 凝土 收缩 、 徐 变对
的预应 力产 生损 失 ， 甚 至在 施 工 阶段 造 成 跨 中 下 扰， 危及 梁体 结 构安 全 。根据 虎克 定律 ， 混凝 土 的 收缩 、 徐 变大 ， 则 产 生 的应 力就 大 ， 在 应 力 大 于混
凝 土 的极 限抗 拉 强度 后 ， 混 凝 土就会 开 裂 ， 产生 较 大 的裂缝 。本 文 就混 凝土 施工 需采 取 的相关 措施
增 长过 慢 ， 难 以适应 施 工进度 要求 。
间、 纵 向出 现 裂缝 等 ， 导致 梁 体 内钢筋 、 钢绞 线 锈
蚀， 梁体线 型变形过大等 ， 最 后 降低 梁 的使 用 寿
命； 混 凝 土 的 收缩 、 徐 变 一 旦 超 过 了控 制 范 围 ， 构 件 塑性 变形 过 大 ， 可 能 导致 预 应 力 混 凝 土 构 件 中
土收缩 、 徐 变 的措施 采 取不 够 ， 导 致混 凝 土构件 出 现 很 多 问题 ， 如连 续 梁 梁 体 顶板 表 面 、 底板、 节 段
提高 ， 水 泥 细度 超 过 ３ ５ ０ ｒ ｒ ｌ ／ ｋ ｇ较 为 普 遍 。水 泥 细度过 大则 需求 得 用 水 量 过 大 ， 混凝 土 中 自由水 太多 ， 等到水 分蒸 发后 也会 产生 较大 的收 缩 ， 导 致 早 期徐 变过 大 。应 用 于 连 续 梁 时 ， 将 造 成 线 型 控 制 难 以进 行 。水 泥细度 过小 则混 凝土 的早 期强 度
迈达斯教程及使用手册.
01-材料的定义通过演示介绍在程序中材料定义的三种方法。
1、通过调用数据库中已有材料数据定义——示范预应力钢筋材料定义。
2、通过自定义方式来定义——示范混凝土材料定义。
3、通过导入其他模型已经定义好的材料——示范钢材定义。
无论采用何种方式来定义材料,操作顺序都可以按下列步骤来执行:选择设计材料类型(钢材、混凝土、组合材料、自定义→选择的规范→选择相应规范数据库中材料。
对于自定义材料,需要输入各种控制参数的数据,包括弹性模量、泊松比、线膨胀系数、容重等。
02-时间依存材料特性定义我们通常所说的混凝土的收缩徐变特性、混凝土强度随时间变化特性在程序里统称为时间依存材料特性。
混凝土规范图 1 材料定义对话框定义混凝土时间依存材料特性分三步骤操作:1、定义时间依存特性函数(包括收缩徐变函数,强度发展函数 (图 1,图 2 ;2、将定义的时间依存特性函数与相应的材料连接(图 3 ;3、修改时间依存材料特性值(构件理论厚度或体积与表面积比 (图 4 ;图 1 收缩徐变函数图 2 强度发展函数定义混凝土时间依存材料特性时注意事项: 1 、定义时间依存特性函数时,混凝土的强度要输入混凝土的标号强度; 2 、在定义收缩徐变函数时构件理论厚度可以仅输入一个非负数,在建立模型后通过程序自动计算来计算构件的真实理论厚度;3 、混凝土开始收缩时的材龄在收缩徐变函数定义中指定,加载时的混凝土材龄在施工阶段定义中指定(等于单元激活时材龄 +荷载施加时间 ;4 、修改单元时间依存材料特性值时要对所有考虑收缩徐变特性的混凝土构件修改其构件理论厚度计算值。
计算公式中的 a 代表在空心截面在构件理论厚度计算时,空心部分截面周长对构件与大气接触的周边长度计算的影响系数;5 、当收缩徐变系数不按规范计算取值时,可以通过自定义收缩徐变函数来定义混凝土的收缩徐变特性;6 、如果在施工阶段荷载中定义了施工阶段徐变系数,那么在施工阶段分析中将按施工阶段荷载中定义的徐变系数来计算。
迈达斯civil使用手册
Civil使用手册01-材料的定义通过演示介绍在程序中材料定义的三种方法。
1、通过调用数据库中已有材料数据定义——示范预应力钢筋材料定义。
2、通过自定义方式来定义——示范混凝土材料定义。
3、通过导入其他模型已经定义好的材料——示范钢材定义。
无论采用何种方式来定义材料，操作顺序都可以按下列步骤来执行：选择设计材料类型（钢材、混凝土、组合材料、自定义）→选择的规范→选择相应规范数据库中材料。
对于自定义材料，需要输入各种控制参数的数据，包括弹性模量、泊松比、线膨胀系数、容重等。
钢材规范混凝土规范图1 材料定义对话02-时间依存材料特性定义我们通常所说的混凝土的收缩徐变特性、混凝土强度随时间变化特性在程序里统称为时间依存材料特性。
定义混凝土时间依存材料特性分三步骤操作：1、定义时间依存特性函数（包括收缩徐变函数，强度发展函数）（图1，图2）；2、将定义的时间依存特性函数与相应的材料连接（图3）；3、修改时间依存材料特性值（构件理论厚度或体积与表面积比）（图4）；图1 收缩徐变函数图2 强度发展函数定义混凝土时间依存材料特性时注意事项：1）、定义时间依存特性函数时，混凝土的强度要输入混凝土的标号强度；2）、在定义收缩徐变函数时构件理论厚度可以仅输入一个非负数，在建立模型后通过程序自动计算来计算构件的真实理论厚度；3）、混凝土开始收缩时的材龄在收缩徐变函数定义中指定，加载时的混凝土材龄在施工阶段定义中指定（等于单元激活时材龄+荷载施加时间）；4）、修改单元时间依存材料特性值时要对所有考虑收缩徐变特性的混凝土构件修改其构件理论厚度计算值。
计算公式中的a代表在空心截面在构件理论厚度计算时，空心部分图3 时间依存材料特性连接图4 时间依存材料特性值修改截面周长对构件与大气接触的周边长度计算的影响系数；5）、当收缩徐变系数不按规范计算取值时，可以通过自定义收缩徐变函数来定义混凝土的收缩徐变特性；6）、如果在施工阶段荷载中定义了施工阶段徐变系数，那么在施工阶段分析中将按施工阶段荷载中定义的徐变系数来计算。
混凝土徐变收缩
混凝土的收缩与徐变1 混凝土的收缩混凝土在硬化过程中要发生体积变化,最大的变化是当混凝土在大气中或湿度较低的介质中硬化时产生的体积减小。
这种变形称为混凝土收缩.一般认为，混凝土的收缩包括自生收缩、干燥收缩和碳化收缩,引起各种收缩的原因和机理可以解释为：1．自生收缩是在没有水分转移下的收缩,其原因是水泥水化物的体积小于参与水化的水泥和水的体积,因此,这是一种因水泥水化产生的固有收缩，对于普通混凝土来讲，自生收缩相对于干燥收缩微不足道，而对于高强混凝土来讲,由于其具有较高的水泥含量，因此,早期水泥水化所产生的自生收缩占总缩量的比重较大，应予以考虑.2．干燥收缩的原因是混凝土内部水分的散失，需要指出的是，干燥开始时所损失的自由水不会引起混凝土的收缩，干燥收缩的主要原因是吸附水的消失。
3．碳化收缩是混凝土中水泥水化物与空气中的CO2发生化学反应的结果。
水泥水化物中的Ca（OH)2碳化成为CaCO3,碳化收缩的主要原因在于Ca（OH）结晶体的溶解和CaCO3的沉淀。
碳化收缩的速度取决于混凝土的含水量、环境2相对湿度和构件的尺寸，当空气中相对湿度为100%或小至25％时，碳化收缩停止。
碳化收缩是相对发现得较晚，因此，大多数干燥收缩的试验数据中包含了碳化收缩。
2混凝土的徐变2.1徐变现象徐变指在应力保持不变的条件下，混凝土的应变会随荷载持续时间的增长而增大的现象.徐变可分为两种：基本徐变和干燥徐变。
基本徐变是指在常荷载作用下无水分转移时的体积改变；干燥徐变是指在常荷载作用下试件干燥时的时变变形。
总徐变=基本徐变+干燥徐变图1 混凝土徐变与时间的关系曲线图1为混凝土棱柱体试件受压徐变的试验曲线.对试件施加某一荷载(本图为0.5c f ）,在加载瞬间为竖直的直线，试件受压后立即产生瞬时的应变e ε，若保持应力不变，随荷载作用时间的增加，试件的变形继续增加，产生徐变cr ε。
在加载初期，徐变增长较快半年后徐变可达到总量的70%-80%。
TD-砼时间依存性设置-收缩徐变及强度发展
TD-砼时间依存性设置-收缩徐变及强度发展midas Civil 技术资料----砼时间依存性设置-收缩徐变及强度发展⽬录midas Civil 技术资料1 ----砼时间依存性设置-收缩徐变及强度发展 1 1时间依存材料设置-强度发展2 1.1强度发展概述2 1.2以CEB-FIP 、韩国规范为例设置强度发展函数3 1.2.1选⽤CEB-FIP 规范设置强度发展函数 3 1.2.2选⽤韩国规范设置强度发展函数4 2时间依存材料设置-收缩徐变6 2.1根据D62规范附录F.2.1计算徐变系数与程序计算结果对⽐ 6 2.2根据D62规范F.1.1⼿算收缩应变与程序计算结果对⽐ 8 参考⽂献9北京迈达斯技术有限公司桥梁部2013/04/121时间依存材料设置-强度发展1.1强度发展概述混凝⼟的抗压强度和弹性模量会随时间⽽变化，其⽔化反应会持续⼗⼏年，强度也随之不断增长。
实际的PSC结构或桥梁施⼯中，准确设置初始材龄，合理地考虑这种混凝⼟的强度发展是必要的。
程序考虑时间依存材料（强度发展）是根据国外规范建议公式，模拟混凝⼟材料强度发展或者弹性模量随时间变化的，同时，程序也可以⾃⾏定义时间依存材料的强度发展函数。
中国规范⽬前没有对强度发展给出具体的规定，所以设计者做结构分析时，如果想考虑砼材料的强度发展，需借鉴其他国家的相关规范的规定。
选⽤韩国规范计算发展强度，其混凝⼟抗压强度和弹性模量计算⽅法如下。
混凝⼟强度⼩于30MPa，单位质量（Wc）为1450～2500kg/m3时：(Mpa)混凝⼟强度⼤于30MPa，单位质量（Wc）为1450～2500kg/m3时：(Mpa)式中：——91d抗压强度；——任意时间t的抗压强度；——28d弹性模量；a、b——混凝⼟抗压强度系数；根据⽔泥类型决定a和b的值。
选⽤CEB-FIP规范，即国际混凝⼟结构协会的标准来考虑强度发展。
式中：s——⽔泥种类系数；——28d抗压强度；t1——1day选⽤Japan(Hydration)规范式中：——混凝⼟28d抗压强度a、b、d28——混凝⼟抗压强度系数，根据⽔泥类型决定；针对以上规范的a、b、d28这三项参数取值可参考表1-1：表1-1 a、b、d28这三项参数取值1.2以CEB-FIP、韩国规范为例设置强度发展函数输⼊时间依存材料（强度发展）时，需要输⼊混凝⼟28d抗压强度标准值或者91d抗压强度标准值，但要考虑圆柱体和⽴⽅体强度的换算关系，很难把握。
混凝土的徐变收缩理论
①H.Tost与W.Rat在1967年提出徐变系数 (t, ) 的一般表
达式可写成 (t, ) k N f (t ) 加载 (t ) ——常应力 ( )持续作用的时间 龄期
(t, ) a ( ) d (t, ) f (t, )
式中：
a ( )—加载后最初几天产生的不可恢复的变形系数；
d (t, ) ——可恢复的弹性变形系数，或徐弹系数 f (t, ) ——不可恢复的流变系数，或徐塑系数
③Z.P.Bazant提出了由基本徐变和干燥徐变组成的徐变表
达式，称为BP模式，用徐变函数 J (t, , t0 )表示为总应变
种徐变系数的定义方法，徐变函数可分别表示为
CEB-FIP AC1209
J (t, ) 1 1 (t, ) E( ) E28
J (t, ) 1 [1 (t, )] E( )
混凝土的收缩是混凝土硬固由于所含水分的蒸发及其 它物理化学的原因（但不是由于应力的原因）产生的体积 的缩小。与收缩相反的是混凝土凝固因含水量的增加也导
(3) 影响徐变、收缩的因素
徐变、收缩虽各有自身的特点，但它们都可以与混
凝土内水化水泥浆的特性联系起来。化学成分截然不同的 水泥制造的混凝土，所反映的徐变、收缩性能并没有本质 上的差异，这说明徐变、收缩的机理在于混凝土水化水泥 浆的物理结构，而不在于水泥的化学性质。
关于混凝土收缩的原因及机理可归纳为：
在下图中，影响混凝土收缩因素是与荷载条件无关的部
分，但对混凝土徐变与收缩均有影响的因素，其作用不尽 相同
对于混凝土徐变，另一项重要的影响因素就是荷载条
迈达斯教程及使用手册.
01-材料的定义通过演示介绍在程序中材料定义的三种方法。
1、通过调用数据库中已有材料数据定义——示范预应力钢筋材料定义。
2、通过自定义方式来定义——示范混凝土材料定义。
3、通过导入其他模型已经定义好的材料——示范钢材定义。
无论采用何种方式来定义材料,操作顺序都可以按下列步骤来执行:选择设计材料类型(钢材、混凝土、组合材料、自定义→选择的规范→选择相应规范数据库中材料。
对于自定义材料,需要输入各种控制参数的数据,包括弹性模量、泊松比、线膨胀系数、容重等。
02-时间依存材料特性定义我们通常所说的混凝土的收缩徐变特性、混凝土强度随时间变化特性在程序里统称为时间依存材料特性。
混凝土规范图 1 材料定义对话框定义混凝土时间依存材料特性分三步骤操作:1、定义时间依存特性函数(包括收缩徐变函数,强度发展函数 (图 1,图 2 ;2、将定义的时间依存特性函数与相应的材料连接(图 3 ;3、修改时间依存材料特性值(构件理论厚度或体积与表面积比 (图 4 ;图 1 收缩徐变函数图 2 强度发展函数定义混凝土时间依存材料特性时注意事项: 1 、定义时间依存特性函数时,混凝土的强度要输入混凝土的标号强度; 2 、在定义收缩徐变函数时构件理论厚度可以仅输入一个非负数,在建立模型后通过程序自动计算来计算构件的真实理论厚度;3 、混凝土开始收缩时的材龄在收缩徐变函数定义中指定,加载时的混凝土材龄在施工阶段定义中指定(等于单元激活时材龄 +荷载施加时间 ;4 、修改单元时间依存材料特性值时要对所有考虑收缩徐变特性的混凝土构件修改其构件理论厚度计算值。
计算公式中的 a 代表在空心截面在构件理论厚度计算时,空心部分截面周长对构件与大气接触的周边长度计算的影响系数;5 、当收缩徐变系数不按规范计算取值时,可以通过自定义收缩徐变函数来定义混凝土的收缩徐变特性;6 、如果在施工阶段荷载中定义了施工阶段徐变系数,那么在施工阶段分析中将按施工阶段荷载中定义的徐变系数来计算。
混凝土收缩和徐变本质区别
混凝土收缩和徐变本质区别
混凝土的收缩和徐变本质区别
砼在空气中凝结硬化时体积收缩，与其所受荷载无关。
即使不受荷载也一样会收缩。
一般从浇筑开始4——6个月，就基本不再发生变化了。
而徐变指的是砼结构在承受长期荷载作用时，应变或变形随时间增长而增加的现象。
持续时间较长。
徐变会使构件变形增加，在钢筋砼截面中引起应力重分布，在预应力砼结构中会引起预应力损失。
但有时我们也说收缩徐变。
所以广义上讲，收缩也算作一种徐变吧。
不过通常都所说的还是个有不同侧重点的.
本质差别是：
收缩
1.收缩一般指材料和构件在非应力状态下，由于环境RH变化而引起的变形。
2.收缩主要发生在材料和构件的表面；
3.收缩可能导致材料表面开裂；
4.收缩是毛细孔水失去导致的；也可能是C-S-H凝胶失水（表面能）导致的。
徐变
1.徐变是应力引起的；
2.徐变是构件整个界面上的变形；
3.徐变严重影响预应力；
4.徐变是C-S-H相对滑移以及凝胶水挤出导致的。
MIDASCivil使用2.时间依存材料
MIDASCivil使⽤2.时间依存材料2、MIDAS/Civil软件的使⽤⽅法-时间依存材料2.1.1、时间依存性材料（英⽂直译）中⽂的意思是：---混凝⼟的收缩许变特性，在有些国家还包括-混凝⼟随时间变化抗压强度变化特性。
2.1.2、混凝⼟收缩徐变的定义2.1.2.1 混凝⼟收缩续变2..1.2.1.1 混凝⼟收缩续变的对话框2.1.2.1.2 单击添加按钮—给函数其名：C50混凝⼟收缩徐变2.1.2.1.3混凝⼟收缩徐变显⽰结果2.1.2.1.4混凝⼟收缩应变计算结果2.1.2.2把函数赋予C50混凝⼟材料2.1.2.3把函数赋予C50混凝⼟材料对话框2.1.2.4单击添加即可。
2.1.2.5弹出添加依存材料对话框，双击如下⼯具条即可。
2.1.2.6查看依存材料对话框。
2.1.2.7变截⾯构件理论厚度的修改。
2.1.2.8显⽰修改单元依存材料特性对话框。
2.1.2.9本例所有单元都是变截⾯，所以要对所有的单元进⾏修改，构建的理论厚度，选择全选。
2.1.2.10单击—修改单元的材料时间依存特性右侧的按钮查看结果。
2.1.3、混凝⼟抗压强度的定义2.1.3.1、混凝⼟抗压强度的定义2.1.3.1.2、混凝⼟抗压强度的对话框2.1.3.1.3、混凝⼟抗压强度显⽰资料2.1.3.1.4、混凝⼟抗压强度连接2.1.3.1.5、混凝⼟抗压强度连接对话框2.1.4、⾃定义抗压强度、收缩应变函数2.1.5、⾃定义抗压强度、收缩应变函数对话框2.1.6、⾃定义抗压强度、收缩应变函数显⽰1983。
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midas Civil 技术资料
----砼时间依存性设置-收缩徐变及强度发展
目录
midas Civil 技术资料
1 ----砼时间依存性设置-收缩徐变及强度发展 1 1时间依存材料设置-强度发展
2 1.1强度发展概述
2 1.2以CEB-FIP 、韩国规范为例设置强度发展函数
3 1.2.1选用CEB-FIP 规范设置强度发展函数 3 1.2.2选用韩国规范设置强度发展函数
4 2时间依存材料设置-收缩徐变
6 2.1根据D62规范附录F.2.1计算徐变系数与程序计算结果对比 6 2.2根据D62规范F.1.1手算收缩应变与程序计算结果对比 8 参考文献
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北京迈达斯技术有限公司 桥梁部
2013/04/12
1时间依存材料设置-强度发展
1.1强度发展概述
混凝土的抗压强度和弹性模量会随时间而变化，其水化反应会持续十几年，强度也随之不断增长。
实际的PSC结构或桥梁施工中，准确设置初始材龄，合理地考虑这种混凝土的强度发展是必要的。
程序考虑时间依存材料（强度发展）是根据国外规范建议公式，模拟混凝土材料强度发展或者弹性模量随时间变化的，同时，程序也可以自行定义时间依存材料的强度发展函数。
中国规范目前没有对强度发展给出具体的规定，所以设计者做结构分析时，如果想考虑砼材料的强度发展，需借鉴其他国家的相关规范的规定。
选用韩国规范计算发展强度，其混凝土抗压强度和弹性模量计算方法如下。
混凝土强度小于30MPa，单位质量（Wc）为1450～2500kg/m3时：
(Mpa)
混凝土强度大于30MPa，单位质量（Wc）为1450～2500kg/m3时：
(Mpa)
式中：
——91d抗压强度；——任意时间t的抗压强度；
——28d弹性模量；a、b——混凝土抗压强度系数；根据水泥类型决定a和b的值。
选用CEB-FIP规范，即国际混凝土结构协会的标准来考虑强度发展。
式中：
s——水泥种类系数；
——28d抗压强度；
t1——1day
选用Japan(Hydration)规范
式中：——混凝土28d抗压强度
a、b、d28——混凝土抗压强度系数，根据水泥类型决定；
针对以上规范的a、b、d28这三项参数取值可参考表1-1：
表1-1 a、b、d28这三项参数取值
1.2以CEB-FIP、韩国规范为例设置强度发展函数
输入时间依存材料（强度发展）时，需要输入混凝土28d抗压强度标准值或者91d抗压强度标准值，但要考虑圆柱体和立方体强度的换算关系，很难把握。
在做设计时，如果要考虑强度发展，无论采取那种规范的强度发展函数，我们借鉴的应该是强度发展的趋势曲线，而非某个具体的强度值，故可以通过下述原则设置强度发展函数。
以我国规范C50混凝土为例，其28d弹性模量E=3.45×107KN/m2，无论我们采用哪种规范，最终我们期望得到的是28d的弹模E值约等于D62-04中规定的值，强度发展的趋势按照我们选取的规范规定。
那么，定义一个总龄期为28d的施工阶段，结果表格中查看施工阶段的弹性模量E，如果28d时E值约等于D62-04中规定的砼设计强度对应的E 值，这时，输入的28d或91d抗压强度值可近似认为是符合要求的。
1.2.1选用CEB-FIP规范设置强度发展函数
图1-1 CEB-FIP规范抗压强度定义
对于中国规范C50砼，采用CEB-FIP规范，输入28d抗压强度50×0.827=41.35MPa （RS水泥），施工阶段里结构初始材龄定义10d，持续时间定义18d（刚好总天数为28d），如图1-2所示。
图1-2 施工阶段设置
表1-2 28d弹性模量E
从表1-2中我们可以看到，在28d混凝土弹性模量约等于3.45×107KN/m2，在图1-1中填入的28d抗压强度值41.35MPa（即换算系数为0.827）可认为是近似准确的，如此处弹模值与D62规定的弹模值不一致，可继续调整输入的强度值，或者根据设计者自己的试验数据调整。
1.2.2选用韩国规范设置强度发展函数
同样对于中国规范C50砼，采用韩国规范，输入91d抗压强度58MPa，水泥类型选用
“一般水泥”（a=4.5；b=0.95），施工阶段设置同上，如图1-3所示。
图1-3 韩国规范抗压强度定义
表1-3 28d弹性模量E
通过计算，根据表1-3所示，28d混凝土弹性模量近似为3.45×107KN/m2，这时，在图1-3中填入的91d抗压强度值58Mpa可认为是近似准确的。
表1-4总结出中国规范C50-C20在CEB-FIP规范下28d抗压强度值与在韩国规范下91d 抗压强度值。
表1-4 28d抗压强度或91d抗压强度
综上所述，如此设置的核心是，我们借鉴的是某一个规范给出的砼强度发展趋势，以某一龄期（28d或91d）的砼强度标准值为对照点，进行强度发展函数设置。
2时间依存材料设置-收缩徐变
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，即其硬化过程中发生体积变化的现象，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。
混凝土的徐变是指在持续荷载作用下，混凝土结构变形将随时间增长而不断增加的现象。
徐变在加载初期发展较快，而后逐渐减慢，其延续时间可达数十年。
因此，在混凝土结构设计中，收缩徐变是一个不可忽略的重要影响因素，根据JTG D62-2004规范，混凝土收缩徐变必须考虑。
Civil如何定义收缩徐变及其与施工阶段的关联，详见《桥梁荟》3月刊。
2.1根据D62规范附录F.2.1计算徐变系数与程序计算结果对比
程序计算：
以零号块为例，在初始材龄t0为15d，计算材龄t为47d,程序计算徐变系数为0.5136，如下表：
根据规范D62-04式F.2.1，
如上图，式中计算徐变主要跟混凝土加载龄期（t0）和计算龄期(t)、混凝土标号强度（fcm、fcm0）、所处环境相对湿度（RH、RH0）以及结构的构建理论厚度（h、h0）。
每项参数根据规范和程序定义值分别取值如下：
根据F.2.1求解得：
=150×[1+(1.2×0.7)18](2205.37/100)+250=3701.47>1500,取1500；
=[]0.3=0.3133
==0.5498
==2.4191
=1+=1.23256；
=1.23256×2.4191×0.5498=1.63933；
=1.63933×0.3133=0.5136
可见，程序计算结果和依据规范计算结果，徐变系数一致。
2.2根据D62规范F.1.1手算收缩应变与程序计算结果对比
程序计算值：
收缩开始时龄期t0=3d，计算龄期t=47d，程序计算47d收缩应变为-6.0569e-6
根据规范计算值：
==0.016075
=1.55[1-(0.7/1)3]=1.01835
=[160+10×10-6=0.00037
=0.00037×1.01835=0.00037679
=0.00037679×0.016075=6.0569e-6
这里手算值与程序计算值也是一致的，但需注意，程序为了统一变形的查看，将收缩应变均设为了负值。
以下是附录F的相关内容，供参考。
参考文献
1.交通部，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004，北京：人民交通出版社，2004；
2. midas Civil2010分析设计原理；。