混凝土的收縮徐變分析

1、混凝土的收縮徐變Q :這兩個(gè)概念其實(shí)應(yīng)該分開(kāi)理解，但是由于平時(shí)總是放在一起念。所以有時(shí)候容易混淆 二者差別。徐變概念：在長(zhǎng)期荷載作用下，混凝土的變形隨時(shí)間而不斷增大的的現(xiàn)象。產(chǎn)生徐變的原因還沒(méi)有定論，通常情況下可那么理解：混凝土內(nèi)部的水泥凝膠體在外荷載作用下產(chǎn)生粘性流動(dòng)，把壓力傳遞給集料，使集料的變 形逐漸增大，而導(dǎo)致混凝土的變形。（應(yīng)力較小是占主要作用）混凝土內(nèi)部的微裂縫在荷載長(zhǎng)期作用下逐漸放大，形成宏裂縫。而導(dǎo)致混凝土變形。（應(yīng) 力較大時(shí)占主要作用）影響混凝土徐變的主要因素：長(zhǎng)期作用應(yīng)力的大小。受荷時(shí)混凝土的齡期（硬化強(qiáng)度）。受荷時(shí)混凝土齡期越短，混凝土中尚未完全結(jié)硬的水 泥膠體越多導(dǎo)致徐

2、變?cè)酱蟆Ｒ虼嘶炷吝^(guò)早的受荷（即過(guò)早的拆除底板）對(duì)混凝土是不利的。影響徐變其他因素：混凝土組成。水灰比越大，水泥用量越多，徐變?cè)酱蟆Ｍ獠凯h(huán)境。養(yǎng)護(hù)溫度越高，濕度越大，水泥水化作用越充分，徐變?cè)叫?。?gòu)件的體積與表面積。與水分的逸發(fā)有關(guān)。收縮概念：混凝土在空氣中結(jié)硬時(shí)，體積會(huì)縮小。收縮比膨脹要大得多，所以一般只考慮收縮。產(chǎn)生收縮的原因：1.水泥凝膠體本身體積減?。ǜ煽s）2.混凝土失水（濕縮）影響收縮主要因素：混凝土內(nèi)部組成跟外部環(huán)境。收縮應(yīng)力機(jī)理：混凝土收縮導(dǎo)致體積有減小的趨勢(shì)，但是結(jié)構(gòu)約束會(huì)限制這個(gè)趨勢(shì)。因此當(dāng) 自由收縮受到限制的時(shí)候，混凝土?xí)a(chǎn)生拉應(yīng)力。在鋼混結(jié)構(gòu)中，收縮會(huì)使鋼筋產(chǎn)生壓應(yīng)力，混

3、凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力。如果結(jié)構(gòu)截面配筋過(guò)多，有 可能會(huì)導(dǎo)致收縮裂縫。在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，收縮會(huì)導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力失效。得出結(jié)論：徐變于橋梁結(jié)構(gòu)使用階段的外部荷載作用情況密切相關(guān)。外荷載產(chǎn)生的應(yīng)力的大小將直接 影響徐變的大小。由于橋梁在運(yùn)行階段所受到的應(yīng)力一般大于0.5fc。所以結(jié)構(gòu)徐變與應(yīng)力 呈非線形變化，因此徐變的問(wèn)題屬于非線形問(wèn)題。外荷載對(duì)徐變影響占主導(dǎo)作用，因此可近似理解為沒(méi)有外荷載即不考慮徐變影響。而顯然 這種假設(shè)是不可能成立的。任何一個(gè)結(jié)構(gòu)如果沒(méi)有承受外荷載的能力即沒(méi)有使用價(jià)值。收縮可認(rèn)為是混凝土即使是不受外荷載作用下，也能對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大影響的不利因子。因 為橋梁結(jié)構(gòu)即使不受力（假設(shè)不加外載）它

4、也會(huì)發(fā)生干縮或者濕縮。Q：疑問(wèn)：為什么收縮會(huì)導(dǎo)致鋼筋產(chǎn)生壓應(yīng)力？自由收縮時(shí)，是混凝土要收縮而結(jié)構(gòu)不讓?zhuān)瑢?dǎo)致混凝 土受拉產(chǎn)生拉應(yīng)力，而既然混凝土的壓縮變形受到了制止，為什么會(huì)對(duì)鋼筋產(chǎn)生一個(gè)壓應(yīng)力 呢？以上影響收縮跟徐變都是通常所認(rèn)為的因素。但是會(huì)不會(huì)有別的因素也起到了很大的作用 而被我們忽略了呢？A：對(duì)于wentao8401兄的論述，我認(rèn)為非常必要，收縮徐變的確是混凝土結(jié)構(gòu)中十分重要的兩種現(xiàn)象，然而其本質(zhì)又十分復(fù)雜。談到徐變，就不能不說(shuō)徐變次內(nèi)力。07年同濟(jì)大學(xué)博士入學(xué)考試中有這樣一個(gè)題：請(qǐng)問(wèn)一次落架的斜拉橋中是否存在徐變次內(nèi)力？就此問(wèn)題我請(qǐng)教過(guò)多個(gè)博士師兄，他們都認(rèn)為沒(méi)有，理由是一次落架的結(jié)構(gòu)

5、不存在體系轉(zhuǎn)換， 即使是高次超靜定的斜拉橋結(jié)構(gòu)。該問(wèn)題中容易混淆的兩個(gè)概念是徐變力和徐變次內(nèi)力，在 徐變存在的情況下，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的多余約束而產(chǎn)生的力是徐變次內(nèi)力。而因?yàn)樾熳兪沟媒Y(jié)構(gòu)內(nèi) 力變化的那部分力是徐變內(nèi)力，徐變內(nèi)力的原因是徐變，徐變次內(nèi)力的原因是結(jié)構(gòu)的多余約 束。對(duì)于第一個(gè)問(wèn)題，我認(rèn)為其實(shí)wentao8401兄已經(jīng)自己給出了解釋?zhuān)且驗(yàn)榛炷潦湛s 對(duì)鋼筋產(chǎn)生壓應(yīng)力，鋼筋對(duì)混凝土才產(chǎn)生拉應(yīng)力，這是一種作用與反作用的現(xiàn)象。對(duì)兄臺(tái)提出的第二個(gè)問(wèn)題實(shí)在無(wú)力解答。A：”就此問(wèn)題我請(qǐng)教過(guò)多個(gè)博士師兄，他們都認(rèn)為沒(méi)有，理由是一次落架的結(jié)構(gòu)不存在體系轉(zhuǎn)換，即使是高次超靜定的斜拉橋結(jié)構(gòu)”那么兄臺(tái)到底是怎么

6、認(rèn)為的呢？也是跟你師兄他們的看法是一樣的嗎？不過(guò)看你后面的解釋又象是認(rèn)為一次落架會(huì)產(chǎn)生徐變次內(nèi)力。就象你說(shuō)的，徐變次內(nèi)力其實(shí) 就是橋梁工程里常說(shuō)的附加內(nèi)力的一部分。包括收縮、徐變、沉降甚至溫度影響超靜定結(jié)構(gòu) 的時(shí)候會(huì)使多余約束處產(chǎn)生反力。那么假如一次落架的是多次超靜定體系橋梁，那么肯定會(huì) 產(chǎn)生徐變次內(nèi)力的，不是嗎？望指教！A：關(guān)于收縮徐變談?wù)剛€(gè)人觀點(diǎn)，可能與主題不符，也可能不對(duì)，全憑感覺(jué)：徐變就是徐變，與收縮不同。只有在混凝土結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)下，徐變才持續(xù)產(chǎn)生。收縮是混 凝土內(nèi)晶體結(jié)合而引起體積縮小，有力沒(méi)力都會(huì)產(chǎn)生。只所以將收縮徐變合在一起，我想是應(yīng)為它們產(chǎn)生的效應(yīng)方向是一致的。正如老規(guī)范一樣， 收縮相當(dāng)與降溫10，徐變20左右一樣。對(duì)于超靜定結(jié)構(gòu)，一定要注意采取措施減少收縮徐變效應(yīng)，否則會(huì)產(chǎn)生意想不到的后果。正是由于收縮徐變?cè)谝欢l件下不收斂，所以規(guī)范規(guī)定壓應(yīng)力不得大于0.5倍抗壓強(qiáng)度。 所以我一直有這樣一個(gè)觀點(diǎn)，控制壓應(yīng)力比控制拉應(yīng)力更重要。（順便有個(gè)問(wèn)題，此時(shí)的壓應(yīng)力是哪種組合下的？我一般取標(biāo)準(zhǔn)組合下的，這樣就導(dǎo)致好多 結(jié)構(gòu)拉應(yīng)力很容易控制，而壓應(yīng)力卻很難滿(mǎn)足）有些軟件會(huì)提供收徐一次內(nèi)力，這個(gè)是沒(méi)有意義的，它是指結(jié)構(gòu)自由變形時(shí)的位移對(duì)應(yīng)的 內(nèi)力，而超靜定不可能允許結(jié)構(gòu)自由變形。對(duì)結(jié)構(gòu)起作用的時(shí)