苏通大桥连续刚构桥主梁混凝土徐变试验研究

为获得苏通大桥连续刚构桥主梁所用C60高强高性能混凝土的徐变规律,在自然环境条件下开展了不同加载龄期配筋混凝土的徐变试验。对短期徐变试验数据分析得出,5 d和7 d加载龄期的徐变发展较快,当条件许可时,建议推迟实桥节段张拉龄期,以减小早期徐变,从而减小预应力损失。长期试验结果表明,配筋高强高性能混凝土的徐变小于现行桥梁规范公式计算值,徐变发展进程也与现行桥梁规范不同。根据大量的试验结果,采用非线性回归方法对现行桥梁规范徐变计算公式进行了修正,得出实桥所用混凝土的徐变预测公式。利用该公式对分批加载的试验试件进行了计算,计算结果与试验结果符合较好。徐变试验结果和修正的徐变预测公式可为实桥的设计和施工提供参考。     

混凝土收缩徐变的神经网络建模与敏感性分析

混凝土收缩徐变的影响因素较复杂,建立预测模型时如果无法确定每个因素的重要性,会导致模型的泛化能力降低。敏感性分析是一种量化影响因素贡献的方法。文中提出了一种BP-EFAST(扩展傅里叶幅度灵敏度检验)的敏感性分析方法,建立全连接BP神经网络收缩徐变预测模型,在评价现有收缩徐变经验预测模型的基础上,采用EFAST方法分析混凝土收缩徐变影响因素的敏感性。结果表明,相较于收缩徐变经验预测模型,BP模型的预测误差更小,预测范围更大;收缩龄期(持荷龄期)、体积表面积比、环境湿度对收缩徐变的敏感性较高,与混凝土收缩徐变机理相符;混凝土收缩的敏感因素有收缩龄期、体积表面积比、养护龄期、水灰比、环境相对湿度、28 d抗压强度,混凝土徐变的敏感因素有持荷龄期、水灰比、水泥含量、体积表面积比、环境相对湿度、28 d抗压强度、28 d弹性模量、加载龄期。     

高速公路施工中高性能机制砂混凝土的应用研究

以C60D为基础的机制砂混凝土为对象,研究了石粉含量、水胶比、砂率、矿粉和硅粉含量配比对混凝土性能的影响规律,并在确定最佳配合比的基础上对高性能机制砂混凝土的力学性能和工作性能进行了验证性分析。研究结果表明:当水胶比和砂率分别为0.3和0.37,矿粉和硅粉分别为80 kg/m3和30 kg/m3,采用复合掺配获得的机制砂混凝土具有最优的力学性能和工作性能;随石粉含量的增加,以7 d龄期为界,在界限早期的机制砂混凝土收缩性随着石粉含量增加而不断上升,当超过7 d龄期后,混凝土的收缩率随着石粉含量的增加呈现下降趋势;石粉掺和料的作用,提高了混凝土的密实性,能有效避免混凝土的碳化反应,从而进一步提高了机制砂混凝土的抗碳化能力。     

泵送高性能混凝土配合比设计和变形性能研究

该文结合三角岩大桥高扬程泵送混凝土的优化试验研究,以100年使用年限为目标,进行高性能混凝土的配合比设计、优选和优化,确定大桥混凝土箱梁高性能混凝土的配合比,并提出相应的高性能混凝土配合比设计新方法。对箱梁高性能混凝土的变形性能(各种收缩和徐变)进行系统的试验研究和长龄期的测试分析。结果表明：增加粉煤灰掺量,明显降低了早龄期混凝土的自收缩并改善了混凝土的徐变性能;在用水量一定时,随着混凝土强度等级的提高,胶凝材料用量增加,集料特别是粗骨料用量减少,混凝土的徐变系数增大。     

英国迪河港湾桥高性能混凝土徐变和收缩的试验与分析

主要介绍了英国迪河港湾桥(主跨194 m的预应力混凝土斜拉桥)主梁混凝土试件的收缩徐变测定及分析,并对试件混凝土配合比及加载龄期进行了为期一年的试验.根据1年结果推算了50年的变形并估计了徐变和收缩半终值的时间.     

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。     

预应力型钢混凝土构件收缩徐变试验

为探讨预应力型钢混凝土(PSRC)构件的高含钢率对混凝土收缩徐变引起的预应力损失的影响,以预应力筋张拉力作为长期荷载对3组试件在室内自然环境下进行了收缩徐变试验,试件分别由PSRC组、普通型钢混凝土(PRC)对比组和预应力素混凝土(PC)对比组构成,共计9个;分析了试件的实测收缩徐变规律、含钢率的影响以及应力重分布.结果表明:PSRC的收缩徐变规律与其他混凝土类似,其收缩徐变在前6个月中已大部分完成;试件的含钢率越高,其收缩徐变变形越小,相应预应力钢筋的预应力损失亦越小,而由于应力重分布缘故,混凝土的预应力损失则越大,对此应予以高度重视.     

成都市火车南站斜拉桥的应力监测

通过对预应力混凝土斜拉桥的应力监测分析 ,认为混凝土在加载龄期较早时的收缩徐变较大 ,直接用所测得的钢筋应力通过弹模比法换算求得的混凝土应力值与理论值相差较大。本文提出的在加载龄期较早情况下 ,考虑混凝土的收缩徐变引起的钢筋和混凝土之间的应力重分布 ,通过静力平衡和变形协调条件 ,由实测钢筋应力推得的混凝土应力与理论计算值吻合较好 ,相应的收缩徐变总量与规范计算值较接近。本文方法在成都市火车南站斜拉桥监控中取得了比较满意的结果     

不同属性砂C50混凝土耐久性能试验研究

为揭示砂属性对混凝土耐久性能的影响规律,设计了混合砂、天然砂及不同石粉含量机制砂等6种属性砂的C50高标号混凝土,进行了其长期强度、抗渗、抗冻、抗碳化及受压徐变等耐久性能试验。试验结果表明:混合砂、机制砂C50混凝土的耐久性能优于天然砂C50混凝土;机制砂中石粉含量对混凝土长期强度有明显影响,但对抗渗、抗冻、抗碳化及受压徐变等性能影响不明显;结合现场泵送工艺工作性的要求,混合砂或石粉含量7.0%左右的机制砂C50高标号混凝土具有工程应用可行性。     

基于有限元的预应力混凝土桥梁徐变效应研究

选择贵州省响水河大峡谷的特大型梁桥为实例研究对象,运用MIDAS/Civil有限元分析软件中的桥梁博士,分析计算了混凝土收缩徐变效应对大跨径预应力混凝土连续刚构桥的影响作用.研究结果表明:大跨径预应力混凝土连续刚构桥上部结构挠度在成桥运营阶段受混凝土收缩徐变效应的影响最大,且随着混凝土龄期的增长,混凝土收缩徐变效应不断提高,但增长速率随龄期增长而呈现下降趋势;悬臂梁根部截面顶板应力相较于截面底板应力更容易受到混凝土收缩徐变的影响作用,且这种收缩徐变往往在桥梁悬臂梁根部截面结构出现一个极大挠度值,导致桥梁结构出现变形,因此,实际工程设计施工中应充分考虑到混凝土收缩徐变对结构变形所带来的影响。     

加载龄期及湿度对混凝土收缩徐变影响比较分析

对《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ 023-85)和(JTGD62-2004)《铁路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》99年版和2005年版、ASSHTO-1994规范中在相同条件下,通过不同的加载龄期、不同的环境相对湿度等其中一个参数变化时对各规范收缩应变、徐变系数进行分析和比较。主要结论为:混凝土收缩应变主要与环境的相对湿度有关;混凝土的徐变系数,各规范相差较大,铁路规范中徐变系数仅与加载龄期有关,与混凝土的所处相对湿度无关,且其徐变系数相差不大;公路规范中加载龄期及湿度均对其有影响,但湿度对混凝土徐变系数影响更为敏感;在设计和施工中尤其是混凝土前期养护时的湿度应重点关注。综合分析表明,JTGD62-2004考虑参数较多、较为合理,建议铁路规范进行适当调整。     

结合梁中的徐变影响分析

根据结合梁桥的特点,综合考虑施工过程中各种因素(混凝土的收缩徐变、结构体系转换等)的影响,采用按龄期调整的有效模量,结合有限单元步进法,提出一种分析结合梁中徐变的方法。然后采用该方法分析徐变对结合梁中的应力重分布的影响,并对徐变的影响进行参数分析。分析结果表明:混凝土加载龄期越早、环境越干燥、混凝土的圆柱体抗压强度越小,组合截面的应力重分布越明显。     

桥梁节段施工过程中混凝土收缩徐变效应仿真计算

在考虑结构节段施工影响的收缩徐变效应分析中,提出节段等效增量荷载的概念,将前面所有阶段的实际荷载增量对收缩徐变的影响转变为节段等效增量荷载,施加于当前阶段的有限元计算模型中;同时按混凝土龄期调整当前阶段的各混凝土单元弹性模量。基于上述处理,采用标准有限元分析,即可计算得到当前阶段考虑收缩徐变效应后的结构总反应。根据上述方法编制了相应的多阶段结构施工计算程序,用于分析一座三跨连续梁桥和一座大跨度斜拉桥,获得理想的结果,说明了该方法的有效性和可靠性。     

高铁特大跨混凝土连续梁徐变设计应用研究

为解决由于没有实测数据作参考而造成对徐变预测不准确的问题,选取已建的3座高铁特大跨混凝土连续梁,对其收缩、徐变的设计、计算、实测及远期预测进行研究.通过分析比较现有的3种徐变计算方法,最终选取采用<铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土设计规范>的方法计算徐变,对比计算与实测结果,分析表明:混凝土徐变变形一年内可完成总量的70%以上;梁合龙后,二期恒载加载龄期在60 d时徐变速率对梁挠度的后期影响非常小;为控制徐变,设计梁时应使截面上、下缘应力在预应力及恒载作用下尽量接近;采用所选规范计算收缩、徐变可满足工程要求;根据实测变形数据,采用双曲线法预测的连续梁长期徐变与数值计算基本吻合.     

预应力混凝土梁徐变及其可靠性影响分析

徐变对混凝土结构有着重要的影响,尤其对于预应力结构,混凝土处于较高应力作用下徐变效应更为明显。本文对持续荷载作用下的预应力混凝土梁变形和预应力损失进行了试验,并基于混凝土徐变的B3模型和按龄期调整有效模量法,进行了梁变形和预应力损失的数值模拟计算,计算结果与试验数据对比表明该模型对预应力混凝土梁的徐变计算适用。通过对徐变数据库统计分析,给出混凝土徐变参数的变异系数,并在此基础上计算了徐变对预应力混凝土梁的可靠度影响。结果表明梁体挠度的可信区间的范围前期较后期小,梁体的变形在后期取值范围比较大,从而增加了梁失效的可能性。     

高性能混凝土收缩徐变性能的试验研究

试验研究了水泥用量、矿物掺合料、龄期对高性能混凝土收缩、徐变的影响规律。试验结果表明:在胶凝材料用量一定、水胶比相近的情况下,水泥用量越低,矿渣掺量越大,混凝土的收缩、徐变值越小;在高性能混凝土中宜选用比表面积低于444 m2/kg的矿渣,且矿渣和粉煤灰总掺量宜大于40%;混凝土的收缩、徐变在加载后90 d内增长较大,在120 d后趋于稳定。     

T梁桥拓宽梁高及混凝土强度对收缩徐变效应影响研究

研究山区公路钢筋混凝土T梁桥拓宽时混凝土梁的收缩徐变效应,采用解析法分析新、旧T梁拼接后由于新梁收缩徐变产生的应力和挠度,推导拼接后新、旧T梁收缩徐变影响的解析法公式。以20 m跨径T梁为例,采用MATLAB软件编制分析程序,分析由收缩徐变效应引起的新、旧T梁的挠度和应力,比较新T梁的梁高和混凝土强度对新、旧T梁挠度和应力的影响。分析结果表明,在混凝土收缩徐变作用下,新T梁的梁高可能会引起旧T梁腹板底缘开裂,新T梁的高度及混凝土强度对新、旧T梁的受力影响均较大。     

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。     

钢-混凝土箱型组合斜拉桥主梁混凝土收缩徐变分析

组合梁斜拉桥兼有混凝土和钢结构的优点,但作为两种材料的结合体,混凝土收缩徐变会引起组合截面的应力重分配,可能促使混凝土裂缝的提前出现或加速裂缝的扩展,从而降低结构的受力性能和耐久性。采用有限元方法分析了混凝土收缩徐变对组合梁斜拉桥主梁应力重分布的影响,并对混凝土的加载龄期的影响进行了参数分析。计算结果表明:混凝土加载龄期越早,组合截面的应力重分布越明显;混凝土收缩徐变对混凝土桥面板的应力影响不大,但对钢梁应力影响较为显著,钢梁的应力增量达到钢材容许应力的30%左右。     

暴露环境下高性能混凝土的收缩徐变性能研究

混凝土的收缩徐变对结构受力及预应力损失影响显著,准确了解复掺粉煤灰和矿粉的高性能混凝土在暴露环境中的收缩徐变是一项重要任务。为了更好的服务于工程,本文结合工地现场实际情况,采用相同的混凝土材料、配合比、加载龄期及暴露环境,进行暴露环境下高性能混凝土的收缩徐变试验。试验结果表明:掺与粉煤灰与矿粉的高性能混凝土前期比普通混凝土的收缩徐变要大,之后要小于普通的混凝土收缩徐变,在100天左右趋于稳定。暴露环境使混凝土的收缩徐变出现波动,混凝土在收缩徐变的过程中出现反复现象。