徐變對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的影響

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1、徐變對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的影響摘要：在荷載作用下的應(yīng)變隨時(shí)間逐漸增加是由徐變引起的，這種變化時(shí)長(zhǎng)期作用的結(jié)果，但對(duì)結(jié)構(gòu)的變形不可忽視，著重研究徐變對(duì)混凝土的變性影響，包括有利影響和不利影響，以及在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要性關(guān)鍵詞：徐變變形混凝土正文：混凝土在長(zhǎng)期持續(xù)荷載作用下隨時(shí)間增長(zhǎng)的變形稱為徐變?；炷恋男熳?cè)诩雍稍缙谠鲩L(zhǎng)較快，然后逐漸減慢，在若干年后增長(zhǎng)很少。一般在兩年左右趨于穩(wěn)定，三年左右徐變即告基本終止、徐變雖然是一個(gè)長(zhǎng)期的微變形，時(shí)間久了，變形量不可忽略。徐變對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響主要是使變形增大，使預(yù)應(yīng)力混凝土的預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生損失，使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)力重分布或表面應(yīng)力重分布，以及引起應(yīng)力松弛等?；?/p>

2、凝土徐變的影響，在多數(shù)情況下是不利的，但徐變引起的內(nèi)力或應(yīng)力重分布及應(yīng)力松弛優(yōu)勢(shì)對(duì)結(jié)構(gòu)有利。國(guó)內(nèi)建設(shè)的大量高層和超高層建筑近年來越來越多。在對(duì)深業(yè)物流中心316m超高層建筑的施工模擬研究。考慮混凝土收縮徐變對(duì)結(jié)構(gòu)的影響,對(duì)結(jié)構(gòu)在施工過程中和服役期間的受力狀態(tài)進(jìn)行了模擬分析,理論上講，混凝土徐變有利于高層建筑整體結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)，并有利于減緩整體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中。所以，一般情況下，混凝土徐變對(duì)整體結(jié)構(gòu)承載力和穩(wěn)定的影響較小，然而，對(duì)上部連梁和高層建筑中非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響很大。由此，在高層、超高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)混凝土徐變的影響，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采取措施，來保證建筑質(zhì)量和正常使用。利用有限元分析軟件SA

3、P2000,在精確模擬施工計(jì)算方法下,計(jì)算了考慮結(jié)構(gòu)豎向變形量、豎向變形差以及框架梁的附加內(nèi)力。計(jì)算結(jié)果表明:考慮彈性壓縮以及混凝土收縮徐變時(shí),結(jié)構(gòu)豎向變形、變形差、附加內(nèi)力都隨樓層增加先增后減;考慮變形差后,框架梁近柱端剪力和彎矩減小了,近墻端剪力和跨中彎矩增大了。對(duì)存在溫度應(yīng)力的結(jié)構(gòu)，混凝土徐變徐變可能是溫度應(yīng)力降低。由于水化熱的發(fā)展和隨后的冷卻使已受約束的大體積混凝土受到溫暖循環(huán)變化的影響，大體積混凝土中的徐變本身很可能就是導(dǎo)致開裂的原因。大體積混凝土內(nèi)溫度的快速上升會(huì)使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，由于新澆筑的混凝土彈性模量很小，所以這個(gè)壓應(yīng)力也很小，以致于此時(shí)的徐變較大，從而使壓應(yīng)力

4、得以釋放。因此一旦發(fā)生冷卻，正保持者的壓應(yīng)力就會(huì)逐漸消失。但如果混凝土進(jìn)一步冷卻，就會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力，由于徐變速率隨齡期而減小，所以，甚至在溫度降至略高于初始澆筑溫度之前，就可能出現(xiàn)裂縫了。因此，對(duì)大體積混凝土內(nèi)部溫度升高必須加以控制徐變變形有時(shí)數(shù)倍于彈性變形，而這對(duì)改變混凝土的應(yīng)力狀態(tài)是有利的，在靜不定結(jié)構(gòu)中，徐變可以消除由于收縮，支座移動(dòng)引起的應(yīng)力集中，在一些混凝土結(jié)構(gòu)中，徐變可以使因不均勻收縮引起的內(nèi)應(yīng)力減小，因而亦能使裂縫減少。但就結(jié)構(gòu)的正常使用而言，徐變也是會(huì)有害的。在宜賓江安長(zhǎng)江公路大橋項(xiàng)目當(dāng)中,通過對(duì)混凝土徐變的研究，其作者運(yùn)用大型有限元程序建立全橋模型,模擬了混凝土徐變對(duì)其

5、撓度的影響。徐變根據(jù)實(shí)驗(yàn)以及計(jì)算機(jī)圖表的得出，可能導(dǎo)致構(gòu)件產(chǎn)生過大的撓度并導(dǎo)致其他使用性能出現(xiàn)問題，特別大跨度橋梁。大跨度連續(xù)鋼構(gòu)橋是對(duì)收縮徐變較為敏感的體系結(jié)構(gòu)，對(duì)徐變效應(yīng)的估算不足，會(huì)直接關(guān)系到節(jié)段施工中橋梁合攏，同時(shí)影響到橋梁的正常使用壽命、美觀及最終導(dǎo)致過早的橋梁維修。而在橋梁的撓度監(jiān)測(cè)中，徐變對(duì)主梁撓度的影響會(huì)持續(xù)10年，而且影響是巨大的，尤其是在前三年當(dāng)中，三年之后逐漸的趨于穩(wěn)定。還有，例如，龐大的渦輪機(jī)基礎(chǔ)是一種超靜定的結(jié)構(gòu)，由于徐變，將引起支座的不均勻淪陷，以及收縮引起的大梁傾角變化，就可能導(dǎo)致機(jī)器豎軸傾斜在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，徐變還會(huì)導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失，混凝土收縮徐變使預(yù)

6、應(yīng)力構(gòu)件收縮，預(yù)應(yīng)力筋縮短，從而引起預(yù)應(yīng)力算是。在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋中，混凝土的收縮徐變和預(yù)應(yīng)力損失時(shí)相互影響的?；炷恋氖湛s徐變引起結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力損失；反過來，預(yù)應(yīng)力損失導(dǎo)致內(nèi)力重分布，又會(huì)影響混凝土的收縮徐變。實(shí)際上，早期嘗試施加預(yù)應(yīng)力之所以全部失敗真是由于徐變導(dǎo)致。在鋼筋混凝土柱中，徐變可能使荷載逐漸由混凝土轉(zhuǎn)移到鋼筋上，但鋼筋一旦發(fā)生屈服，荷載的增加將都要由混凝土來承擔(dān)，因此在破壞前，鋼筋與混凝土的強(qiáng)度都要得到充分的利用結(jié)束語(yǔ)：在建筑當(dāng)中，我們也要努力避免徐變產(chǎn)生的不利影響，采取相關(guān)措施，例如，適當(dāng)減少水泥用量和降低水灰比、增加混凝土骨料的含量、加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)、提高構(gòu)件的混凝

7、土強(qiáng)度、提高構(gòu)件截面應(yīng)力等。掌握徐變動(dòng)的有利點(diǎn)，將其為提高建筑質(zhì)量，保障工程安全所用。參考資料：《高校土木工程專業(yè)規(guī)劃教材高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》沈蒲生《混凝土原理與技術(shù)》李玉壽《混凝土的性能》A?M?內(nèi)維爾《山西建筑》雜志中國(guó)知網(wǎng)《施工技術(shù)》