钢筋混凝土连续板徐变收缩效应的解析方法

在钢筋混凝土梁板结构中,混凝土板的徐变和收缩会使次梁产生梁间荷载增量,导致次梁的梁间荷载发生变化.计算这种梁间荷载增量的关键在于求解出连续板的徐变收缩重分布支反力,因此,提出一种分析钢筋混凝土连续板内力及支反力时变规律的解析方法,分别导出徐变和收缩各自影响下钢筋混凝土连续单向板次内力和次反力的解析公式.根据导出的公式编写Matlab计算程序,对一个连续单向板算例进行分析.结果表明:混凝土徐变对梁间荷载的改变无贡献,而混凝土收缩将使板底次梁产生额外的梁间荷载,其大小与次反力相等,且与楼板配筋率有关.采用该方法可较方便地计算出连续板的徐变收缩次内力,预估收缩导致的梁间荷载增量,公式推导建立在清晰的力学基础之上,是对连续板梁结构长期力学效应计算的一种有效补充.

考虑混凝土徐变收缩的超高层偏心核心筒-框架结构水平变形和结构内力分析

核心筒偏置的框架-核心筒结构在平面上不对称,可能在水平方向产生较大的不利变形。采用混凝土徐变收缩B3模型,在ETABS中对某偏心核心筒-框架结构进行施工分析,计算了结构在不同时期的水平变形,并分析了水平变形对结构内力的影响。计算中考虑了钢管混凝土柱中钢管的环箍效应,以及钢管与混凝土的应力重分布、施工工序等因素。计算结果表明,偏心核心筒-框架结构的水平变形沿结构高度呈“中间大、两头小”分布。研究结果显示徐变和收缩引起的水平变形随时间明显增加,部分幅值在后期大于弹性变形;合理规划施工顺序可有效降低结构构件内力。通过与实测数据的对比,验证了所用模型的准确性。

高层混合结构考虑施工过程和混凝土徐变收缩影响的结构分析

为了解决高层混合结构在施工过程逐层加载引起的收缩徐变问题,以山西省太原市某高层商业办公楼为研究对象,运用理论分析和数值计算相结合的方法,分析结构在施工过程中的徐变变形值分布和收缩变形值分布,并与传统一次加载的计算结果进行对比。结果表明,考虑施工过程的结构徐变变形表现为近似“弓”形,结构顶端和底层的徐变变形为零,结构的最大徐变变形发生在中部,不考虑施工过程的结构徐变曲线呈现不断增长的非线性关系,结构徐变最大值发生在结构顶部;X向考虑施工过程的结构徐变最大值为2.78mm,Y向为3.88mm;X向不考虑施工过程的结构徐变最大值为6.54mm,Y向为6.68mm;X向考虑施工过程的结构收缩最大值为2.57mm,Y向为3.31mm;X向不考虑施工过程的结构收缩最大值为6.05mm,Y向为7.92mm。

大跨径劲性骨架钢筋砼拱桥徐变收缩时效分析

本文运用能量原理，推导出含有各层不同龄期的砼徐变、收缩内力计算公式．公式采用增量形式，以模拟实际施工过程的徐变收缩分析，并采用《规范》［５］提供的徐变系数，结合按龄期调整的有效弹性模量法，编制了相应的计算程序，将计算结果与实际模型试验作比较．

金沙洲大桥徐变收缩效应分析

本文选取新的徐变收缩计算模型,采用有限单元逐步计算法对金沙洲大桥进行徐变收缩效应分析,文中对新模型的应用进行了尝试,并编制了程序。

大跨度预应力混凝土桥梁中徐变收缩影响的不定性分析

本文采用基于拉丁超方抽样(Latin Hypercube Sampling)的蒙特卡洛(Monte Carlo)方法对大跨度混凝土桥梁中徐变收缩的影响作不定性分析(Uncertainty analysis),以结构抗力均值和均方差(标准差)的时间函数的形式给出计算结果。

水化热和徐变收缩对V形墩系梁应力的影响

针对一种带系梁的混凝土V形墩施工前期温度应力可能导致系梁开裂的的问题,采用空间有限元的分析方法,分别建立系梁分次浇筑及一次浇筑数值模型,根据施工步骤及主要工况分析V形墩系梁温度场及应力场的变化规律,研究徐变收缩与温度耦合作用的效应。研究表明,两种施工方案中,温度及应力仅在合龙段区域差异较大,分次浇筑时,两侧已浇筑的混凝土限制了合龙段的变形,合龙段的拉应力明显增长;徐变收缩与水化热的温度效应是相互影响的,浇筑早期的徐变收缩作用在可以降低水化热产生的拉应力,且温度越高其作用越明显;分次浇筑可减少后期收缩作用在系梁中产生的拉应力。

分层分段浇注混凝土箱拱的徐变收缩模型试验研究

本模型取自万县长江大桥拱顶节段中箱截面，按1：5缩小，分三次浇注混凝土形成箱形，由此观察不同龄期的混凝土徐变、收缩对结构应力重分布情况，并将试验结果与专门开发的软件分析结果作比较。

特大跨劲性骨架混凝土拱桥徐变收缩应力重分布再分析

本文主要探讨分环浇注施工的劲性骨架混凝土拱桥,各环层采用不同标号混凝土时,拱肋截面徐变收缩应力重分布的变化规律。

混凝土桥梁徐变收缩的影响及措施探讨

混凝土产生徐变收缩,会给桥梁结构在运营期间带来较强的负面影响,同时也会给施工中的桥梁结构带来不良影响。所以,为了降低混凝土桥梁徐变收缩的影响,要采取相应的工程措施。

按龄期调整的有效模量法计算混凝土的徐变收缩效应

在采用悬臂施工的预应力钢筋混凝土大跨桥梁的施工控制中,要计算钢筋混凝土的收缩徐变对结构变形和内力的影响。针对这个问题,介绍了"按龄期调整的有效模量法"计算混凝土的收缩徐变效应的方法,并给出了算法。实际应用证明该法是准确的。

超限高层建筑施工阶段的徐变收缩分析

城市建筑用地的减少导致结构向竖向空间发展,高层建筑得到广泛应用,高层建筑结构设计复杂,模拟高层建筑结构的施工过程是进行结构设计的重要内容。考虑混凝土徐变收缩在超高层建筑结构施工过程中的影响,使用有限元软件Midas/gen对高层结构的施工过程进行模拟。分析梁单元在不同阶段、不同荷载工况下的弯矩值增量占比;分析徐变收缩因素对该结构钢筋混凝土柱的影响;利用Midas/gen建模、运算得到该结构各项数据,分析框架柱与核心筒的竖向变形差,设置提高超高层建筑稳定性的构件布置方案。

梁桁组合结构高铁斜拉桥的收缩徐变分析——以西十高铁汉江特大桥为例

梁桁组合结构高铁斜拉桥中,混凝土收缩徐变对桥面线性的平顺性及行车的舒适性有直接影响,是桥上能够铺设无砟轨道的关键因素。因此,为分析收缩徐变对梁桁组合结构受力和变形的影响,依托新建西安至十堰高铁汉江特大桥工程,采用CEB-FIP90徐变计算模型,通过建立有限元模型分析收缩徐变影响下主要构件的内力和变形,评价各主要受力构件刚度变化对徐变变形的贡献程度,研究改善收缩徐变变形措施。结果表明:(1)收缩徐变引起主梁跨中下挠、桥塔向跨中侧偏移,同时引起主梁和桥塔的压缩变形,5年完成的收缩徐变变形占前10年的70%以上,且主梁产生的收缩徐变贡献超过50%;(2)收缩徐变引起斜拉索索力松弛,运营30年的最大变化率在5%以内;(3)收缩徐变引起主梁应力及上下缘应力差变化,随着运营时间增加主梁跨中区域应力差增大明显,主要表现在下缘压应力储备降低;(4)随着桥塔刚度、主梁刚度、加劲钢桁刚度增大,收缩徐变引起的变形有所减小,而斜拉索刚度则产生相反的趋势。(5)延长铺轨时间、适当增加底板钢束面积、增加斜拉索索力以及在跨中加劲钢桁上弦灌注混凝土可有效降低主梁跨中徐变下挠。

混凝土收缩徐变试验及预测模型研究综述

本文从如何获得混凝土收缩徐变特性的准确描述出发,介绍了常用的收缩徐变预测模型及其适用范围,评述了国内外混凝土收缩徐变试验的研究进展,总结了不同收缩徐变预测模型对普通混凝土及新型混凝土的适用性。结果表明,不同规范的收缩徐变预测模型都具有其特定的适用范围,常用的预测模型会高估高强混凝土的徐变系数,关于新型混凝土收缩徐变计算模式体系还有待进一步完善。

收缩徐变对钢-混凝土组合梁界面行为影响的有限元分析

为研究混凝土收缩徐变对长期荷载作用下钢-混组合梁界面剪力和相对滑移的影响,提出一个简单实用的有限元分析方法。在假定荷载-滑移为线性以及钢梁与混凝土层之间无掀起的前提下,基于混凝土收缩徐变分析的初应变法,建立部分剪力连接钢-混凝土组合梁长期性能分析的有限元模型,其中界面行为通过建立混凝土板与钢梁之间对应节点的主从关系及特殊单元予以模拟。对比集中荷载作用下简支梁的计算结果与已有文献,验证所提方法的有效性。在此基础上研究收缩徐变对钢-混组合梁界面剪力和相对滑移的影响。结果表明,收缩徐变共同作用使得简支钢-混组合梁的界面滑移随着时间有较大程度地增加,但单独的收缩效应反而使界面滑移减小,尽管变化量可忽略不计;同时,由于界面剪力与滑移的正相关性,收缩徐变效应也使得端部界面剪力随时间增大,呈现出前期增长很快而后期增长缓慢的特点。

浅析混凝土的收缩徐变对协作体系斜拉桥加劲梁的影响

某大跨径斜拉桥主梁采用组合结构,即主梁由钢梁和混凝土桥面板通过连接件形成组合截面的结构形式,大桥采用双塔组合梁协作体系斜拉桥,具有钢梁底、腹板与混凝土形成双结合,斜拉索与连续梁形成协作体系,成为该类型斜拉桥的关键构造,属新结构、新体系。受混凝土收缩徐变的影响,往往会在钢梁底、腹板与混凝土形成的双结合面上产生相互作用力,引起内力重新分布,这会导致结构出现显著的额外变形。同时,斜拉桥因其高度超静定特性,使得混凝土在收缩徐变过程中会在不同构件内部引发次内力。本文依托某大桥研究混凝土的收缩徐变对大跨径组合钢板梁协作体系斜拉桥加劲梁的受力影响规律,对保证结构的受力安全有着重要的作用。

复杂高层建筑施工过程考虑混凝土收缩徐变的变形分析

为分析复杂异形高层建筑在施工阶段的收缩徐变问题,以山东省济南市某异形高层建筑为研究对象,运用数值模拟的方法建立三维分析模型,研究混凝土收缩徐变对建筑物竖向变形和水平向变形的影响。结果表明,考虑收缩徐变和不考虑收缩徐变的建筑竖向变形曲线均为指数曲线的变化规律,底部混凝土结构的竖向变形增速较大,高处混凝土结构的竖向变形增速较小;考虑收缩徐变的混凝土结构竖向变形大于不考虑收缩徐变的混凝土结构竖向变形,两者的竖向最大变形差随着施工高度的增加而线性增加;不同建筑施工高度时考虑收缩徐变的建筑水平向的变形均为非线性增加,后呈非线性减小的变化趋势,且水平向变形峰值大致出现在该施工高度的中部位置。

考虑施工过程收缩徐变对高层建筑结构影响的试验与理论研究

为了解决高层建筑结构在长期荷载作用下收缩徐变的不利因素,以山东省济南市某酒店式公寓为研究对象,运用数值分析的手段,考虑施工过程的影响,研究结构施工完成后、使用20年和使用50年的位移变化规律。结果表明,施工阶段由于收缩徐变引起的高层建筑结构变形在平面上分布不均,建筑平面两端尖角位置的位移发生量较大,最大位移达到-75mm;施工阶段结束后,随着楼层高度的增加,节点位移的变化趋势大致相同,呈现逐步增加,并在30层以后趋于稳定的变化趋势;结构使用20年和50年后,随着楼层高度的增加,节点位移的变化趋势大致相同,呈现近线性增加的趋势;节点位移差呈现分段式变化趋势;时间因素是影响高层建筑收缩徐变变形的重要因素之一,结构的最大位移均随着时间的增加而不断增加,结构使用时间越长,结构的收缩徐变越大,对结构的受力和变形越不利。

山区大跨高低墩连续刚构收缩徐变效应的有限元分析

为研究混凝土收缩徐变对高低墩大跨连续刚构结构受力的影响,以某国道公路主跨为220 m连续刚构为工程背景,基于有限元软件,对主桥收缩徐变效应进行了计算分析。结果表明:国内模型、CEB-FIP、ACI和欧洲模型4种收缩徐变模型中,国内模型下最大悬臂状态和运营期内主梁竖向变形均为最大。低墩墩高的增加对全桥主梁弯矩分布基本没有影响,仅影响对应边跨和1/2中跨主梁竖向变形,设计时应尽量选择墩高相接近的主墩以便于变形控制。

预应力混凝土T梁桥非均匀收缩徐变效应分析

为准确分析干燥条件及混合配筋条件下预应力混凝土T梁非均匀收缩徐变效应,掌握梁体变形、截面应力及截面应力重分布规律,提出了一种预应力混凝土梁桥非均匀收缩徐变效应的梁单元分析方法。通过有限元程序分析了T梁截面湿度分布;将预应力混凝土梁截面具有相似湿度分布规律的区域划分成多个纤维梁单元,采用各纤维的平均相对湿度对截面非均匀收缩徐变计算进行简化;结合纤维梁单元及微预应力-固结(MPS)理论,引入混合配筋及预应力松弛影响,采用非线性增量格式有限元理论进行求解。研究结果表明:预应力混凝土T梁具有明显非均匀收缩徐变效应,平均相对湿度具有良好的代表性,干燥条件对梁体挠度及应力分布规律存在较大影响;1000 d时腹板压应力储备低于顶板及马蹄,跨中区域同一截面法向应力差异达到3~4 MPa;T梁跨中区腹板竖向裂纹特征与腹板应力薄弱区一致,是该类裂纹产生的重要原因,应在设计中予以考虑。