高强混凝土收缩徐变试验及预测模型研究

通过苏通大桥连续刚构所用高强混凝土的收缩徐变试验,以及其他几组不同强度等级的高强混凝土收缩徐变试验,探讨了目前常用收缩徐变模型对高强混凝土收缩徐变的适用性。试验结果表明,高强混凝土的徐变系数一般低于常用的徐变模型预测值;而现桥规采用的CEB-FIP90收缩模型有低估高强混凝土收缩发展的危险,并且,随着混凝土抗压强度的提高,预测精度有降低的趋势。针对高强混凝土收缩徐变的特点,提出了考虑混凝土强度因素的修正收缩、徐变模型。最后运用B3变异系数法比较了这几种模型预测高强混凝土收缩徐变的精度,比较结果表明,修正收缩、徐变模型对高强混凝土收缩徐变预测的精度相对于现有模型有较大提高。     

配筋超高性能混凝土梁有限元分析研究

超高性能混凝土(Ultra High Performance Concrete,UHPC)作为一种新型的水泥基复合材料,在力学性能上具有高抗压强度、高抗拉强度、高弹性模量、高耐久性且徐变特性良好的优点。通过ABAQUS有限元分析,主要研究了在普通钢筋UHPC-T梁方案下,钢筋直径(配筋率)、钢筋强度等级、UHPC抗拉强度和UHPC极限拉应变对UHPC-T梁抗弯性能的影响。根据参数分析结果,对于普通钢筋配筋的UHPC梁,钢筋直径(配筋率)和钢筋强度等级的改变对抗弯承载力的提高作用较为明显,钢筋强度等级的改变可以显著提高屈服荷载值,而UHPC抗拉强度的提高对于开裂荷载影响较大,UHPC极限拉应变主要影响梁体的延性。     

等强条件下机制砂混凝土收缩徐变试验研究

以4种不同岩性的机制砂、水泥、粉煤灰等为原料,在不同养护龄期下,制备强度等级为C30、配筋及砂率不同的机制砂混凝土试件,通过钢制加载架对试件提供稳定荷载,利用机械千分表对试件变形进行双面测量,研究等强条件下机制砂混凝土收缩徐变性能,找出干扰机制砂混凝土收缩徐变性能的指标。试验结果显示：4种机制砂混凝土干燥收缩值比较类似,4种岩性的机制砂混凝土在测试前30 d干燥收缩值增加的速度较快,30 d后增长较慢;4种机制砂混凝土徐变应变和徐变系数从小到大的顺序依次是：凝灰岩<砂岩<花岗岩<石灰岩,收缩徐变性能最好的是石灰石机制砂;普通砂混凝土的收缩值低于石灰岩机制砂混凝土的收缩值,且养护龄期影响混凝土的收缩性能,收缩性能与养护龄期成正相关;机制砂混凝土的徐变系数和徐变挠度随配筋增大而降低,配筋为4?14时试件的徐变性能最好;荷载为6 kN时徐变性能最好,荷载为2 kN时徐变性能最差;徐变挠度随着温度的增加而增加,随着湿度的增加而降低;石粉含量同机制砂混凝土的收缩性能成正相关,且当石粉含量低于12%时,收缩值变化不大。     

预测素混凝土和钢筋混凝土随时间变化的变形方法评价

将预测的素混凝土和钢筋混凝土的徐变和收缩值，与在八个月期间的试验值相比较，比较包括对称和不对称分布的钢筋，尽管徐变和收缩的总变形可以很精确地估计，但已建立的预测方法过高估计了素混凝土的徐变和钢筋混凝土的收缩，对种种推荐的钢筋混凝土变形折减系数的分析,暗示出素混凝土徐变影响模量比的作用，有 于徐变和收缩的精确预测结果，就钢筋混凝土的徐变而言,素混凝土的徐变不重要，但就钢筋混凝土的收缩而言，看来素混凝土的受拉徐变，而不是受压徐变，则可能具有重要意义。     

沪杭客专特大桥主梁混凝土徐变性能研究

采用"葫芦串"预应力加载方法,研究水泥等级、粉煤灰掺量、胶凝材料总量和功能组分对高性能混凝土徐变性能的影响.结果表明:高性能混凝土徐变在加载100 d后趋于稳定;PⅡ 52.5水泥配制的高性能混凝土徐变系数明显低于PO 42.5水泥配制的;8%掺量粉煤灰极大地降低了高性能混凝土的徐变系数,继续增加粉煤灰掺量,反而增大了徐变系数;440～480 kg/m3范围内的胶凝材料总量对高性能混凝土的徐变系数影响不大;减缩剂显著地降低了高性能混凝土的徐变系数,单掺纤维以及双掺纤维和减缩剂均增加了高性能混凝土的徐变系数.提出配制低徐变值混凝土的技术要点:优选52.5级水泥,粉煤灰掺量不宜大于10%,不使用纤维,建议使用减缩剂.根据研究结果配制的混凝土在沪杭客专特大桥主梁中得到应用.     

碳纤维布抗剪加固钢筋混凝土梁设计计算方法

为完善公路钢筋混凝土桥梁抗剪加固设计理论,针对我国《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)的要求,建立了基于Schnerch有效应变模型的抗剪加固梁斜截面受剪承载力计算方法,设计参数包括混凝土强度等级、斜截面内箍筋配筋率、碳纤维布加固率、粘贴形式及碳纤维布粘贴角度等。计算值与试验值的对比结果表明,所提抗剪加固计算公式具有较强的实用性和较高的可靠性,可用于公路钢筋混凝土桥梁的抗剪加固设计。     

基于影响面法的预应力混凝土桥墩延性能力分析

基于响应面法对预应力混凝土桥墩延性能力展开研究。主要分析了纵向钢筋配筋率、箍筋配筋率、预应力钢束的数量和混凝土强度对预应力混凝土桥墩曲率延性系数的影响。参考以往的混凝土桥墩的设计参数,采用Box-Behnken试验设计法,利用数值分析,计算25个预应力混凝土桥墩的延性系数,通过响应面法得到延性系数的回归方程。从计算结果可以看出:预应力钢束的数量对桥墩延性系数影响显著,随着预应力钢束数量的增加,桥墩延性系数曲线减小;随着箍筋配筋率和混凝土强度提高,桥墩延性系数线性增加;随着纵向钢筋配筋率提高,桥墩延性系数略有增加。     

混凝土小试件尺寸折算系数试验研究

采用试验方法对C30、C35、C50三种强度等级混凝土小试件尺寸折算系数开展研究。首先制备了不同配合比的C30、C35及C50小尺寸与标准尺寸试件,然后基于强度数据的统计分析,提出不同强度等级混凝土的小尺寸折算系数。研究表明:C35及以下强度等级的混凝土尺寸折算系数与现行规范相差不大,可按照规范标准取0.95,C50强度等级混凝土尺寸折算系数低于现行规范,可按0.93取值。     

公路桥涵设计规范徐变系数的解析

本文提出一个能反映混凝土各项徐变特性的徐变系数表达式,用最小二乘法对《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023—85)(以下简称规范)上的徐变曲线进行解析,其计算结果与规范建议的图解法相吻合,从而方便了结构徐变分析中徐变系数的计算。     

砼徐变系数影响因素分析

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》有关砼徐变系数的计算公式,分析了影响砼徐变系数的主要因素并分别对各影响因素加以量化,找出了影响规律.     

掺锂渣C50高性能混凝土的力学与徐变性能

以12％的湿排锂渣超量取代水泥配制了C50高性能混凝土,测试了混凝土力学与徐变性能并研究了其随养护龄期的变化规律.结果表明:对路用C50混凝土而言,锂渣的掺入未对早期抗压强度产生负面影响,而后期强度还较未掺锂渣的混凝土有一定程度的提高;所配制的路用锂渣混凝土均能达到设计强度等级要求,而且28 d抗压强度还有较大的富余系数;锂渣的掺入未对混凝土的弹性模量产生明显影响.     

钢管混凝土拱桥核心混凝土徐变效应可靠度分析

为明确钢管混凝土拱桥钢管内核心混凝土徐变对桥梁应力重分布的影响,采用"按龄期调整模量法",分别运用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2012)中公式计算所得混凝土徐变系数和轴向受压钢管混凝土徐变试验、拱肋徐变试验拟合所得混凝土徐变系数,建立可以考虑混凝土徐变过程的ANSYS模型,分析混凝土徐变对茅草街大桥建造期拱肋下挠的影响;运用拉丁超立方抽样方法,以跨中拱肋挠度和钢管应力为限值,以钢材和混凝土弹性模量、上弦和下弦钢管壁厚、腹管壁厚、徐变模型不确定性系数、核心混凝土弹性模量计算所得不确定性系数和茅草街大桥数值模型不确定性系数为参数,计算得到茅草街大桥服役期内的失效概率。结果表明:在建造期内,以基于拱肋徐变试验得到的混凝土徐变系数来计算跨中拱肋下挠值与实际实测值吻合最好,验证了模型的可靠性和精确性;在服役期内,以拱肋挠度和钢管应力为限值,当服役龄期增加到100年时,桥梁失效概率逐步增大,不同混凝土徐变系数的计算结果差异较大;以挠度为限值时,分别利用式(1)、(2)、(6)计算得到的失效概率为0.311,0.013 8和0;以应力为限值时,分别利用式(1)、(2)、(6)计算得到的失效概率为0.499,0.225和0.165 2。因此对于钢管混凝土拱桥的徐变可靠度分析来说,关键之处在于选择正确的混凝土徐变模型。     

高强混凝土指数型收缩徐变预测模型及工程应用

收缩徐变是导致大跨度预应力混凝土箱梁桥长期变形的重要因素,现有桥梁长期变形分析中通常采用CEB-FIP 90模型,计算结果会出现较大偏差。为减小预应力混凝土箱梁桥长期变形的计算误差,以某三跨预应力混凝土连续箱梁桥为背景,对该桥相同配比的高强混凝土进行了标准徐变试验,将实测数据拟合得到指数型收缩徐变模型,并根据该桥混凝土构件实际尺寸效应、湿度效应、钢筋配筋率和持荷年限对徐变系数进行修正。由此计算得到该桥的长期变形与实测数据吻合较好,验证了指数型收缩徐变模型比现有徐变模型具有更高的预测精度。     

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》徐变系数的计算和应用

结合一座ＰＣ连续刚构桥的徐变分析，对中国《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》徐变系数的计算和应用进行分析探讨。     

简支钢-混凝土组合箱梁混凝土桥面板收缩徐变影响因素分析

结合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JGT 3362—2018)相关条文,列举了影响混凝土收缩和徐变的各类因素,选取了其中对组合梁设计密切相关的参数,详细分析了其对收缩应变、徐变系数、结构变形以及钢、混凝土各自应力的影响。     

肯尼亚天然火山灰质材料对混凝土收缩和徐变性能的影响

通过与粉煤灰对比以及与粉煤灰复掺使用，研究肯尼亚两种天然火山灰质材料对混凝土收缩和徐变性能的影响。结果表明:掺加天然火山灰质材料后混凝土早期强度发展较为缓慢，但28天以后强度增长稳定，84天强度即可与纯水泥混凝土组相当；掺加天然火山灰质材料可减小混凝土收缩和徐变，但收缩率和徐变度均比粉煤灰混凝土大，磨细火山渣与粉煤灰复掺可明显减小天然火山灰混凝土的长期收缩及徐变。     

C60低收缩徐变高性能混凝土的配制与试验研究

为配制出适用于大跨度桥梁工程的高性能混凝土,通过掺加大掺量优质的粉煤灰、矿粉,降低水胶比的方法,进行C60低收缩徐变高性能混凝土的配制与试验研究。试验结果表明：采用优化设计混凝土配合比配制出的混凝土拌合物出机坍落度为170～215 mm ,2 h坍落度损失较小,压力泌水率较低,表现出良好的工作性能;混凝土28 d抗压强度较高,达到C60强度等级;掺加矿物掺合料的混凝土具有较低的收缩和徐变,与不掺矿物掺合料的混凝土相比,长龄期（360 d ）的收缩和徐变值降低了30％～50％;通过掺加大掺量矿物掺合料、降低水胶比的方法可以配制出C60低收缩徐变的高性能混凝土,该混凝土可用于塔柱和预应力混凝土箱梁中。     

硅烷浸渍实施条件对公路结构混凝土防护效果研究

研究了两种硅烷材料及涂刷和浸没浸渍工艺对不同强度等级混凝土结构的浸渍深度、吸水率、抗氯离子渗透性能、抗冻融循环性能等的影响规律,分析了硅烷浸渍实施条件对各强度等级混凝土结构防护作用的效果。结果表明:硅烷材料对混凝土的浸渍深度能够达到4~11mm,且在各种浸渍实施条件下,混凝土强度等级越低,硅烷浸渍深度越高;硅烷浸渍混凝土的吸水率降低幅度可以达到90%以上,满足不大于0.01mm/min1/2的要求,且混凝土强度等级越低,吸水率降低效果越明显;硅烷浸渍可以提高混凝土抗氯离子渗透性和抗冻融循环性。不同硅烷材料浸渍对混凝土结构防水效果的提升作用效果不同,涂刷工艺要好于浸没工艺。     

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。     

混凝土收缩徐变对高速铁路大跨度预应力混凝土连续梁的列车走行性影响研究

针对两座典型的高速铁路大跨度预应力混凝土连续梁,在考虑收缩徐变后建立了列车-连续梁空间振动的有限单元分析模型,以德国低干扰谱生成轨道不平顺样本作为激励源,对两座大跨度连续梁的车桥空间振动响应进行了计算分析,结果表明:对于大跨度混凝土连续梁,考虑收缩徐变后,两座连续梁的脱轨系数和轮重减载率均在容许范围内,但数值都有所提高,脱轨系数最大增幅约4%,轮重减载率的最大增幅约10%;两座连续梁墩顶横向位移的增幅在约2%的范围内波动,混凝土收缩徐变对连续梁墩顶横向位移的影响不大;当列车速度以超过275m/s速度运行且考虑混凝土收缩徐变时,两座连续梁的动车Speling舒适性竖向指标会下降一个等级,列车运行速度越高,混凝土收缩徐变对舒适性指标的影响越明显,在设计过程当中必须考虑混凝土收缩徐变对列车走行性的影响。