某大桥高性能混凝土徐变试验研究及预测

进行了某大桥用高性能混凝土的徐变试验,分析了徐变、徐变度及徐变系数随龄期的变化关系,并采用指数衰减统计模型、非等间距GM(1,1)模型和DGM(2,1)模型对后期徐变变形进行了预测,预测结果可作为徐变控制的参考依据。     

早龄期混凝土压缩、拉伸和弯拉徐变与干燥徐变比较

为了得到早龄期混凝土在不同应力状态下的徐变发展规律,设计了3种设备用于测试早龄期混凝土在压缩、拉伸和弯曲作用下的徐变变形。文章分析了在加载龄期均为7天时,水灰比、环境湿度以及应力状态对早龄期混凝土徐变的影响。水灰比分别选取0.3,0.4,0.5;环境湿度分别为密封和暴露于50%湿度的干燥环境;应力状态包括压缩、拉伸、弯拉。基于测试结果定量分析不同水灰比、不同环境湿度以及不同应力状态下早龄期混凝土的徐变差异,并与文献数据进行对比。结果表明,在试件分别受到压缩、拉伸、弯拉荷载时,50%湿度的干燥环境状态下混凝土的早龄期徐变均大于密封条件下混凝土的早龄期徐变,干燥状态下徐变度约为密封状态下徐变度的1.25～2.5倍。相比于压缩徐变,拉伸徐变对环境湿度更敏感。受拉伸荷载时,干燥状态下徐变度约为密封状态下徐变度的1.75～2.5倍。受压缩荷载时,干燥状态下徐变度约为密封状态下徐变度的1.25～1.5倍。从数值上来看,不同水灰比试件的基本压缩徐变均大于基本拉伸徐变,基本压缩徐变与基本拉伸徐变之比在1.26～1.5之间。密封状态下,早龄期混凝土的压缩徐变最大、弯拉徐变次之、拉伸徐变最小。     

钢管混凝土拱桥的徐变效应计算分析

钢管混凝土拱桥徐变影响因素较多,目前研究相对滞后,文章根据设计规范中有关混凝土徐变系数的计算公式,把混凝土徐变度函数公式化,利用对应力和时间的积分概念,推导了结构分析中混凝土徐变计算方法。结合梅溪河大桥,按照划分的施工阶段进行了计算,分析了徐变对其各施工阶段内力、位移的影响。指出混凝土徐变对钢管混凝土拱桥的位移、内力重分布影响非常显著,应引起工程界及理论界的重视。     

荆州长江公路大桥主梁高性能混凝土徐变试验

为准确计算高性能混凝土的长期徐变，根据荆州长江公路大桥的建设要求，对两种高性能混凝土施工配合比进行徐变试验，并用优化方法进行了拟合计算，给出了两种配合比混凝土徐变度的计算公式，介绍了相应的混凝土松弛系数计算方法。应用该方法对荆州长江公路大桥主梁混凝土的应力松弛系数进行了计算，为该桥的设计和施工提供了科学的依据。     

室内环境下UHPC的收缩徐变试验和预测

为明确室内环境下普通及补偿收缩超高性能混凝土（UHPC）的收缩徐变特征，分别对这2种超高性能混凝土进行持续1 080 d的力学、收缩和徐变性能测试，分析了补偿收缩组分对超高性能混凝土性能的影响规律。基于收缩和徐变的试验结果，分析了国内外3种不同规范公式对室内环境下超高性能混凝土收缩徐变预测的适用性，并引入相应的修正系数对既有收缩徐变模型进行修正，使之适用于补偿收缩超高性能混凝土的收缩徐变预测。结果表明：①补偿收缩组分的加入对超高性能混凝土的力学性能有负面影响，使立方体抗压强度、棱柱体抗压强度和弹性模量分别降低4.3%、5.1%和4.2%。②UHPC棱柱体抗压强度和弹性模量与立方体抗压强度间存在良好的统计关系，且该统计关系受配合比和龄期的影响较小。③补偿收缩组分能有效抑制超高性能混凝土的收缩，使收缩降低28.9%，但对徐变有负面影响，使徐变应变、徐变系数和徐变度分别增加13.3%、9.3%和15.8%。④DBJ43/T325—2017的收缩、徐变模型对室内环境下普通超高性能混凝土的收缩徐变均给予较好的预测，预测误差分别在4%和6%以内；SIA 2052—2016仅有收缩模型的预测结果与实测结果较好地吻合；引入收缩和徐变修正系数后的修正模型能分别对补偿收缩超高性能混凝土的收缩和徐变予以较好地预测，预测误差也分别在4%和6%以内。     

地锚式斜拉桥收缩徐变效应测试与分析

现行有关混凝土收缩徐变的计算公式多以试验室模型试验结果为依据确定,因此对实际结构进行长期测试以获得能够验证现行规范混凝土收缩徐变计算公式的实测数据显得尤为重要.结合湖北省郧阳汉江公路大桥,测试并分析处于自然环境中的斜拉桥在混凝土收缩徐变作用下的确切反应,在此基础上提出同时考虑混凝土温度、环境相对湿度等因素及其变化的混凝土收缩应变和徐变系数计算方法,并将之应用于实际桥梁的收缩徐变效应分析中,得出一些具有实用价值的结论.     

加载方式改变对高强度桥用混凝土变形特性影响的试验研究

论述大跨径预应力高强度混凝土梁桥施工时仿预应力筋张拉(加载)对瞬时变形和徐变影响的试验结果,文中列述了试验方法、材料、测试结果与成果应用;分析指出,与试验室标准加载方式相比,预应力筋现场施工可以使混凝土的弹性模量明显改变、徐变增加,在计算高强预应力混凝土梁桥的长期变形和构件预应力衰减时应考虑应力历史对变形参数的影响,并进行必要的调整.     

混凝土松弛系数的实用计算

结构中的混凝土应力和应变都在随着时间而改变,在众多的徐变时间本构方程中,代数本构是最强有利的工具,其精度和关键取决于松弛系数。松弛系数是与时间相关的变量,有工程意义的是松弛系数终值,用计算图来表示它,精度高,使用方便。基于我国公路混凝土桥涵规范的徐变系数模型,按照徐变增量求和本构方程,采用逐步积分的数值方法,对影响松弛系数终值的主要因素进行了参数分析,包括弹性模量、加载龄期、有效厚度、环境湿度和混凝土抗压强度。精细考虑混凝土弹性模量随时间的变量模型,对结果影响不大,故可用28 d弹性模量的常量模型。加载龄期和有效厚度是影响松弛系数终值的两个主要因素,加载龄期越早松弛系数越小,有效厚度越小松弛系数越大。由此给出了松弛系数终值的计算图。应用该计算图,按照代数方法推导了两跨整浇连续梁的徐变次弯矩计算公式,对预制梁现场连接的连续梁采用一个重分布系数来修正徐变次弯矩计算公式。结果表明:若采用Trost提出的定值0.8的松弛系数,对加载龄期早情况的结果偏差大;徐变对整浇连续梁的支座负弯矩没有影响,但对通常的体系转换连续梁影响大,如对预制梁现场连接连续梁产生较大的支座负弯矩,忽略徐变这一与时间有关的因素可能造成安全隐患。     

强迫应变法在混凝土桥梁徐变分析中的应用

根据积分中值定理,利用时间段中点时间徐变系数推导了有效弹性模量计算公式,以替代传统的老化系数方法;并视徐变应变为强迫应变,推导了节段施工桥梁徐变分析的有限元方法。有限元列式直接用应力的方式给出,以适应桥梁的三维空间有限元的需要。最后通过一座逐跨施工的混凝土连续梁桥算例验证了方法的可行性。     

四跨混凝土连续刚构桥预应力损失时效分析

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）和美国AASHTO LRFD桥梁设计规范提供的混凝土徐变系数和收缩应变计算公式,运用Midas/Civil软件对比分析了贵州赫章特大桥在不同阶段下预应力损失及其对主梁变形的影响。结果表明,按2种规范计算得到的预应力管道摩阻损失基本相同,由锚具变形、弹性压缩和预应力筋应力松弛引起的预应力损失,AASHTO LRFD规范计算值略大于JTG D62—2004,然而由于2种规范在混凝土徐变、收缩计算公式上的不同,按照AASHTO LRFD规范计算由混凝土徐变收缩引起的预应力损失和主梁变形较JTG D60—2004大。     

预应力混凝土连续刚构桥施工过程应力监测研究

混凝土实测应变除弹性应变外,还包含混凝土的自由变形、徐变和温度应变等非应力应变,该文介绍了预应力混凝土连续刚构桥中应力间接测量的方法和步骤。在混凝土实测应变与应力的转换中,采用无应力计去除非应力应变,利用预埋在主梁中性轴的应变计进行混凝土徐变系数识别,并采用叠加法对徐变应变进行分离。混凝土内部应力测量的关键在于应力应变转换,而应力应变转换关键在于徐变系数的识别。在观音沙特大桥施工监控期间,先采用中性轴应力来识别徐变系数,再进行徐变应变分离的方法,应力实测值与弹性理论计算值比较接近。     

圆钢管混凝土轴心受压构件徐变分析的比较

在对钢管混凝土构件徐变研究进行回顾的基础上,应用考虑多轴受压状态下的混凝土徐变理论建立圆钢管混凝土轴心受压构件徐变模型,分别采用继效流动理论和龄期调整有效模量法对构件的徐变进行分析,通过迭代计算得到基于2种理论方法的圆钢管混凝土轴心受压构件的徐变,并与试验所得的回归公式计算结果进行比较。通过对比,指出了2种理论的差异性。结果表明:在钢管混凝土轴心受压构件的徐变计算中,继效流动理论具有较高的精度。     

混凝土桥梁收缩徐变计算的有限元方法与应用

将桥梁规范附录四中给出的混凝土徐变系数表达式用指数函数进行拟合,从而得到了徐变计算的递推公式。利用混凝土收缩应变规律推导出由收缩应变增量产生的单元等效结点力增量,并以此为基础,绘出了用初应变法进行节段施工混凝土桥梁的收缩徐变计算的有限元列式,编制了有限元程序。最后,以三跨等截面混凝土连续梁和长沙湘江北大桥主跨210m的混凝土斜拉桥为例进行了收缩徐变分析,且利用12年实桥现场观测结果验证了其理论分析结果。     

一种降低混凝土弹性压缩预应力损失的方法

根据弹性变形的可恢复特性，提出一种利用临时预应力钢束放松时产生的弹性恢复变形，来减小由于混凝土弹性压缩引起的预应力损失的方法。给出了考虑临时束作用的弹性压缩损失计算公式，着重介绍了可供工程应用的简化计算方法。通过算例验证了该方法的有效性，对在工程中的具体应用给出了建议，并提出需要进一步研究的问题。     

高墩大跨连续刚构桥施工控制参数敏感性分析

为研究高墩大跨连续刚构桥施工控制参数的敏感性,以贵州乌江特大桥为例,采用MIDAS Civil软件建立该桥三维有限元模型,计算施工监控过程中各主要参数的取值对结构线形和内力的影响.计算分析结果表明,混凝土节段重量、收缩徐变、温度荷载等参数对该桥施工控制精度有显著影响,混凝土弹性模量参数的影响比较明显,预应力参数敏感程度相对较低.在施工控制过程中,应及时收集节段混凝土容重、弹性模量等参数,根据实际施工时间历程考虑收缩徐变效应的影响,并对计算模型加以修正;在设置预拱度和监测数据测量时,要充分考虑到温度对桥梁的线形及应力的影响.     

CFS加固混凝土墩柱温度自应力弹性解及影响参数研究

考虑到碳纤维布（CFS）与混凝土的热胀系数不同，建立了CFS加固的任意形状横截面混凝土构件因日照辐射或骤然降温引起的温度自约束变形求解方程。进而推导了CFS加固混凝土矩形、箱形墩柱在指数和均匀温度梯度下的温度自应力弹性解。最后就弹性解讨论了CFS厚度、热胀系数、弹性模量和混凝土强度等级（弹性模量）、截面宽度、高度等因素对CFS加固混凝土矩形墩柱温度自应力的影响。     

钢-高强混凝土组合梁收缩的计算分析

对简支和连续组合梁,按照全截面法基于有效模量比计算收缩徐变所退化的混凝土翼板面积和惯性矩,推导了各种收缩效应的计算公式。对比欧洲混凝土模式规范的新旧模型,结果表明:在简支梁的收缩自应力和挠度上,高强和普通混凝土几乎相同;在连续梁的收缩次弯矩上,高强略小于普通混凝土;按照MC1990收缩徐变模型将显著低估这些收缩效应,由此低估钢筋用量将可能引起混凝土开裂等结构的使用和安全问题。