混凝土收缩徐变预测模型研究

混凝土材料的时变特性包括收缩和徐变,收缩和徐变有着复杂机理,且受很多因素影响而产生变化。在混凝土基本理论的研究范围内就包括对收缩徐变机理的分析研究,还要对各种影响因素进行考虑,因此,得出的收缩徐变预测结果也有一定的差异性。本文通过对混凝土收缩徐变的定义、类别以及影响因素进行简要阐述,然后分别介绍了三种收缩徐变模型(CEB-FIP 78模型、CEBFIP 90模型和ACI 209(92)模型),并对三种收缩徐变模型预测值的各种影响因素进行对比分析。     

高强混凝土的收缩和早期徐变特性

以掺硅粉的大流动性高强混凝土为研究对象,对混凝土在常温常湿的室内条件下的自收缩、干缩收缩和徐变特性进行了实验测定,讨论了干燥开始龄期和加载龄期对收缩和徐变的影响,并通过引入凝结时间的要素对MC90的收缩和徐变系数预测式进行了修正,使其也能适合于早龄期。     

桥用高强混凝土双轴徐变试验研究

为获得大跨度预应力混凝土箱梁腹板在双向预应力作用下的收缩徐变发展规律,分析不同预应力组合对收缩徐变效应的影响,研究了大跨度预应力箱梁腹板的常遇应力组合,并采用十字交叉梁开展了2种应力组合条件下的高强混凝土双轴徐变试验,即应力组合分别为14MPa和2MPa,6MPa和2MPa,对比开展了单轴压应力为6MPa、14MPa的高强混凝土收缩徐变试验,分析单、双轴徐变和应力组合对高强混凝土收缩徐变的影响。研究结果表明：应力组合对高强混凝土徐变影响显著,360d双轴应力条件下的徐变系数仅为相应单轴徐变系数的75%;采用现有收缩徐变预测模型不能较好预测高强混凝土的实际徐变发展过程,而采用指数函数具有较好的拟合精度。建议在大跨度连续箱梁设计和施工中,确保腹板竖向预应力水平控制在设计允许范围内。     

高强自密实混凝土徐变特性的研究

以徐变度和干燥收缩应变为评价指标,对高强自密实混凝土与普通泵送混凝土进行徐变和收缩特性研究,并分析其与混凝土配合比之间的联系。研究表明:混凝土的徐变度随其强度等级的提高而降低,同样强度等级的自密实混凝土比普通泵送混凝土的徐变度大。研究表明:开始加载龄期延长可降低混凝土的徐变度,高强混凝土的干燥收缩规律与其徐变类似,凡是使徐变增大的因素也会使混凝土的干燥收缩增大;掺加高吸水性树脂的高强自密实混凝土的早期徐变度增长快,但是后期徐变发展速度明显降低,表明其可改善高强混凝土结构的长期变形性能。     

用修正B3模型预测泵送高强混凝土的徐变

通过3种徐变预测模型计算值与试验实测值的比较,分析了各模型在泵送高强混凝土徐变预测中的适用性;采用修正参数修正B3模型,以此来提高该模型的预测精度.最后针对考虑徐变效应结构分析中徐变预测模型的选用提出了一些建议.     

钢管混凝土徐变特性研究

研究了不同含钢率及不同加载龄期下C60自密实钢管混凝土徐变行为的影响,并将徐变测试结果与fib 2010混凝土基本徐变计算模型和JTG/T D65—06钢管约束作用计算式的计算结果进行比较。研究表明,含钢率越高将使外钢管对核心混凝土的变形约束越大,核心混凝土受力比例减小,从而导致钢管混凝土的整体徐变降低。当28 d龄期加载、持荷60 d时,含钢率为13%的钢管混凝土比含钢率为4%的钢管混凝土徐变系数减小了约35%。并且,采用fib MC2010混凝土基本徐变计算模型和JTG/T D65—06钢管约束作用计算式计算得到的钢管混凝土徐变系数与实测结果吻合度较好,可用于预测钢管混凝土的徐变行为。     

高强混凝土收缩徐变试验及模型比较分析

为了得到能够满足工程要求的C80、C100高强混凝土收缩与徐变预测计算模型,分别对C80、C100高强混凝土进行标准条件下150 d徐变和28 d的收缩试验,然后分别采取CEB-FIP(1990)模型、B3模型、GL 2000模型计算收缩和徐变值。通过相对误差分析发现,只有B3模型相对较好,据此进行了模型修正。结果表明,高强混凝土徐变系数随龄期增长而变大,但后期的变化率逐渐减小并趋于平缓(120 d后);而收缩变形则主要发生在早期(3 d内),最高可达28 d收缩量的79%,14 d后就发展较慢,但较普通高强混凝土(未掺矿物掺和料)低些;B3修正模型的相对误差绝对值基本在10%左右,因此可以满足工程要求。     

混凝土收缩和徐变新型预测模型研究

指出通过混凝土收缩和徐变预测模型来预测混凝土收缩和徐变是混凝土结构长期性能分析的重要途径,重点介绍了一些在国内较不常见的模型,以期加强和完善国内关于混凝土收缩和徐变预测模型的应用研究.     

粉煤灰对高强混凝土收缩徐变的影响试验研究及其修正模型

粉煤灰对高强混凝土收缩徐变的影响直接关系到结构长期性能的合理确定。制作粉煤灰掺量分别为0、12%和24%的100mm×100mm×400mm的C50混凝土棱柱体试件,在试验室条件下进行收缩及不同加载龄期的徐变试验,研究了粉煤灰对高强混凝土收缩徐变的影响。根据试验结果评估了目前常用的4种相关规范公式对高强混凝土收缩徐变的适用性,并引入粉煤灰影响系数以综合反映粉煤灰掺量和加载龄期对高强混凝土收缩徐变的影响,根据试验结果和现有研究成果提出了其修正模型。分析结果表明,JTG D 62和GL 2000推荐的收缩徐变预测模式与基准试件实测结果较为吻合,验证结论亦说明所引入的粉煤灰影响系数可应用于掺粉煤灰高强混凝土的收缩徐变预测。     

混凝土收缩徐变机理综述

总结了国内外学者和科研机构对混凝土收缩和徐变机理的研究和阐释，并进行了归纳、分析和讨论，结果表明混凝土收缩中的大部分是由于干燥收缩引起的，而关于混凝土的徐变，没有一种理论能完美的解释徐变的所有现象，若将几种理论综合来考虑，则能得到比较满意的结果。     

高强箍筋高强混凝土短柱抗震性能试验研究

为了研究高强箍筋约束高强混凝土短柱在地震作用下的抗震性能,采用建研式加载装置,通过14根高强混凝土短柱试件的低周反复加载试验,研究了高强箍筋约束高强混凝土短柱的破坏形态、滞回性能、骨架曲线、变形和延性、耗能能力以及高强箍筋的应力发挥水平和受剪承载力计算等,分析了轴压比、剪跨比、箍筋强度、箍筋间距、箍筋形式和混凝土强度等因素对短柱破坏形态、滞回性能和承载力的影响。结果表明：短柱破坏形态受设计参数的影响有剪切破坏和剪切黏结破坏两类;与普通强度箍筋混凝土短柱相比,高强箍筋高强混凝土短柱在节约材料的同时具有优越的抗震性能和抗倒塌能力;达到极限荷载后,箍筋的应变发展较快,高强箍筋的强度发挥充分,短柱的抗震性能明显改善;通过对高强箍筋应力取值进行适当修正,采用GB 50010-2010规范公式计算高强箍筋高强混凝土短柱的受剪承载力是可行的。     

高强混凝土和钢筋在混凝土结构中的应用

论述了适当提高混凝土强度等级的重要性，结合新颁布的《桥规JTGD62》和《建混规GB50010》，阐述了在混凝土结构中应摒弃传统的设计习惯，广泛应用高强混凝土和中、高强钢筋。     

高强箍筋高强混凝土Z形截面柱框架节点抗震性能试验研究

为了研究高强箍筋约束高强混凝土Z形截面柱框架节点在地震作用下的抗震性能,对缩尺比为1∶2的5榀配置高强箍筋和1榀配置普通强度箍筋的高强混凝土Z形截面柱框架节点试件进行拟静力试验。研究了高强箍筋约束高强混凝土节点的破坏形态、滞回性能、骨架曲线、延性、耗能能力、刚度退化、受剪承载力以及高强箍筋应力发挥水平等。分析了剪压比、轴压比、箍筋的体积配箍率等参数对Z形截面柱框架节点破坏形态、滞回性能和受剪承载力的影响。结果表明：Z形截面柱节点的破坏形态受设计参数的影响,有弯曲破坏和弯剪破坏两类;与普通强度箍筋高强混凝土Z形截面柱框架节点相比,高强箍筋高强混凝土Z形截面柱框架节点在显著提高节点最大剪压比控制值的同时具有优越的抗震性能。给出了高强箍筋应力的取值,采用JGJ 149—2017《混凝土异形柱结构技术规程》公式计算高强箍筋高强混凝土Z形截面柱框架节点的受剪承载力是可行的,将其计算结果与试验结果进行了比较,两者吻合较好。     

掺粉煤灰高强混凝土强度的试验研究

对以细度为600m^2／kg的粉煤灰为掺合料的高强混凝土的试验进行了研究，利用试验得出了水胶比为0．3，掺合量为20％的配比为最佳方案。同时亦表明了粉煤灰高强混凝土的强度受水胶比、掺合量、养护条件和温度等多方面因素综合影响。     

高强箍筋约束高强混凝土柱抗震性能试验研究

通过10个高强箍筋约束高强混凝土柱在高轴压比下的低周反复水平加载试验,研究该类构件的破坏过程、破坏形态、滞回曲线和延性性能,分析箍筋的应力及其强度发挥水平,并与普通强度箍筋的约束效果进行对比。结果表明,在高轴压比下,该类型柱的滞回曲线仍呈稳定丰满的梭形,具有较好的延性性能、耗能能力和较强的抗倒塌能力,即密配高强箍筋是保证高强混凝土框架柱在高轴压比下具有良好延性性能以及提高其轴压比限值的有效措施;大部分试件破坏时,其高强箍筋已经屈服,箍筋强度可以得到比较充分的发挥,从而达到比较好的约束效果;此外,在同等条件下与普通强度箍筋柱相比,高强箍筋高强混凝土柱其滞回曲线较为丰满、稳定,有较大的塑性耗能能力,延性显著增加,约束效果明显优于普通箍筋。     

高强箍筋高强混凝土梁受剪试验研究

设计了一套使钢筋混凝土梁剪切破坏稳定可控的刚性试验系统,利用该试验系统,完成了19根剪跨比为3的钢筋混凝土简支梁的剪切破坏试验,得到了荷载-挠度曲线。根据试验结果,分析了混凝土强度等级、箍筋的强度和倾角、纵筋配筋率和纵向分布钢筋等因素对试验梁破坏形态、剪切延性系数和受剪承载力的影响,并将受剪承载力试验值与我国混凝土结构设计规范和美国ACI规范计算值进行了对比。结果表明:对于剪跨比等于3的梁,适当配置腹筋,可以改善其延性性能;在高强混凝土梁中应用高强箍筋,可使两种材料的强度充分发挥,不仅增加了梁的剪切延性,而且提高了梁的受剪承载力;高强箍筋高强混凝土梁的受剪承载力仍可采用我国现行混凝土结构设计规范公式进行计算,但是对于高强混凝土无腹筋梁、纵筋配筋率低的梁和配有高强箍筋的普通强度混凝土梁安全度偏低。     

粉煤灰路面高强混凝土抗渗性能试验研究

通过试验,研究大掺量粉煤灰路面高强混凝土的抗渗性能,研究结果表明:粉煤灰的掺入可以有效降低路面高强混凝土的相对渗透系数,从而使混凝土的抗渗透能力得到明显的提高,研究结果可为大掺量粉煤灰推广应用于路面工程提供参考。     

高强混凝土后期强度的利用

对混凝土的后期强度进行了简要的论述，引用了多方面的实践和实验信息并进行了经济性分析，实践结果表明，后期强度的利用可以满足要求，节约投资，还有利于对裂缝的控制。     

高强透水性混凝土材料试验研究

透水性混凝土材料具有绿色、环保等特点,可应用于人行道、停车场、透水性路面、土工结构排水系统反滤层等,有很好的发展前景,但因强度低影响了其应用范围。本文对透水性混凝土材料进行了试验研究,讨论了影响透水性混凝土材料强度和渗透性的因素,提出了增强透水性混凝土材料强度的措施。研究认为。水灰比、粗骨料的种类和级配、矿物掺合料以及其它增强材料是影响透水性混凝土材料强度的主要原因。并对这些因素对强度的影响进行了定量分析。试验还对透水性混凝土材料的渗透性进行了测试。根据试验结果推荐的原材料、配比和试验方法,可以得到强度达到30MPa,渗透性在1mm／s以上的透水性混凝土。满足一般工程需要。研究成果已经应用干铁道部某项目并取得成功。     

高强混凝土质量控制

从原材料的选择与应用、混凝土配比方案的优选、施工过程三方面介绍了高强混凝土的质量控制措施，阐述了高强混凝土性能检测的要点，以使高强混凝土得到更广泛的应用。