徐變對混凝土結(jié)構(gòu)的影響

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1、徐變對混凝土結(jié)構(gòu)的影響摘要：在荷載作用下的應變隨時間逐漸增加是由徐變引起的，這種變化時長期作用的結(jié)果，但對結(jié)構(gòu)的變形不可忽視，著重研究徐變對混凝土的變性影響，包括有利影響和不利影響，以及在結(jié)構(gòu)設計中的重要性關(guān)鍵詞：徐變變形混凝土正文：混凝土在長期持續(xù)荷載作用下隨時間增長的變形稱為徐變?；炷恋男熳冊诩雍稍缙谠鲩L較快，然后逐漸減慢，在若干年后增長很少。一般在兩年左右趨于穩(wěn)定，三年左右徐變即告基本終止、徐變雖然是一個長期的微變形，時間久了，變形量不可忽略。徐變對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響主要是使變形增大，使預應力混凝土的預應力產(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

2、力重分布，以及引起應力松弛等?；炷列熳兊挠绊?，在多數(shù)情況下是不利的，但徐變引起的內(nèi)力或應力重分布及應力松弛優(yōu)勢對結(jié)構(gòu)有利。國內(nèi)建設的大量高層和超高層建筑近年來越來越多。在對深業(yè)物流中心316m超高層建筑的施工模擬研究?？紤]混凝土收縮徐變對結(jié)構(gòu)的影響,對結(jié)構(gòu)在施工過程中和服役期間的受力狀態(tài)進行了模擬分析,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)的應力集中。所以，一般情況下，混凝土徐變對整體結(jié)構(gòu)承載力和穩(wěn)定的影響較小，然而，對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)

3、設計中采取措施，來保證建筑質(zhì)量和正常使用。利用有限元分析軟件SAP2000,在精確模擬施工計算方法下,計算了考慮結(jié)構(gòu)豎向變形量、豎向變形差以及框架梁的附加內(nèi)力。計算結(jié)果表明:考慮彈性壓縮以及混凝土收縮徐變時,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。對存在溫度應力的結(jié)構(gòu)，混凝土徐變徐變可能是溫度應力降低。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致開裂的原因。大體積混凝土內(nèi)溫度的快速上升會使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生

4、壓應力，由于新澆筑的混凝土彈性模量很小，所以這個壓應力也很小，以致于此時的徐變較大，從而使壓應力得以釋放。因此一旦發(fā)生冷卻，正保持者的壓應力就會逐漸消失。但如果混凝土進一步冷卻，就會產(chǎn)生拉應力，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數(shù)倍于彈性變形，而這對改變混凝土的應力狀態(tài)是有利的，在靜不定結(jié)構(gòu)中，徐變可以消除由于收縮，支座移動引起的應力集中，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

5、也是會有害的。在宜賓江安長江公路大橋項目當中,通過對混凝土徐變的研究，其作者運用大型有限元程序建立全橋模型,模擬了混凝土徐變對其撓度的影響。徐變根據(jù)實驗以及計算機圖表的得出，可能導致構(gòu)件產(chǎn)生過大的撓度并導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)橋是對收縮徐變較為敏感的體系結(jié)構(gòu)，對徐變效應的估算不足，會直接關(guān)系到節(jié)段施工中橋梁合攏，同時影響到橋梁的正常使用壽命、美觀及最終導致過早的橋梁維修。而在橋梁的撓度監(jiān)測中，徐變對主梁撓度的影響會持續(xù)10年，而且影響是巨大的，尤其是在前三年當中，三年之后逐漸的趨于穩(wěn)定。還有，例如，龐大的渦輪機基礎是一種超

6、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，就可能導致機器豎軸傾斜在預應力混凝土結(jié)構(gòu)中，徐變還會導致預應力損失，混凝土收縮徐變使預應力構(gòu)件收縮，預應力筋縮短，從而引起預應力算是。在預應力混凝土連續(xù)梁橋中，混凝土的收縮徐變和預應力損失時相互影響的?；炷恋氖湛s徐變引起結(jié)構(gòu)的預應力損失；反過來，預應力損失導致內(nèi)力重分布，又會影響混凝土的收縮徐變。實際上，早期嘗試施加預應力之所以全部失敗真是由于徐變導致。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，因此在破壞前，鋼筋

7、與混凝土的強度都要得到充分的利用結(jié)束語：在建筑當中，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，適當減少水泥用量和降低水灰比、增加混凝土骨料的含量、加強混凝土的養(yǎng)護、提高構(gòu)件的混凝土強度、提高構(gòu)件截面應力等。掌握徐變動的有利點，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)設計》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》雜志中國知網(wǎng)《施工技術(shù)》