第六章---混凝土的徐变、收缩、温度效应理论ppt课件.ppt

高等桥梁结构理论高等桥梁结构理论第二篇第二篇 钢筋混凝土及预应力混凝土钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁计算理论桥梁计算理论第六章第六章 混凝土的徐变、收缩、温度效应理论混凝土的徐变、收缩、温度效应理论我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物混凝土的徐变、收缩、温度效应理论混凝土的徐变、收缩、温度效应理论w 6.1 6.1 混凝土的徐变、收缩理论混凝土的徐变、收缩理论6.1.1 6.1.1 徐变、收缩及影响因素徐变、收缩及影响因素6.1.2 6.1.2 徐变、收缩的数学模型徐变、收缩的数学模型6.1.3 6.1.3 徐变、收缩的分析方法徐变、收缩的分析方法6.1.4 6.1.4 小结小结w 6.2 6.2 混凝土的温度效应理论混凝土的温度效应理论6.2.1 6.2.1 温度分布与温度荷载温度分布与温度荷载6.2.2 6.2.2 温度应力分析温度应力分析6.2.3 6.2.3 小结小结我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物w 1919世纪世纪2020年代水泥工厂化生产年代水泥工厂化生产，从此就开始了，从此就开始了一个混凝土结构在世界范围内的发展时期。一个混凝土结构在世界范围内的发展时期。w 混凝土混凝土徐变与收缩现象徐变与收缩现象被认识和重视始于被认识和重视始于2020世世纪初纪初，而对它的，而对它的系统研究系统研究则始于则始于2020世纪世纪3030年代年代，其应用于实际结构则更晚。其应用于实际结构则更晚。w 直到直到2020世纪世纪4040年代后期年代后期，多数设计人员认为混，多数设计人员认为混凝土徐变、收缩只是一个单纯的属于材料科学凝土徐变、收缩只是一个单纯的属于材料科学范围的范围的学术问题学术问题。6.1 混凝土的徐变、收缩理论混凝土的徐变、收缩理论我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物w 经过研究试验资料的积累与几十年的实践经验，经过研究试验资料的积累与几十年的实践经验，人们对徐变、收缩的认识和对徐变、收缩对结人们对徐变、收缩的认识和对徐变、收缩对结构影响分析方法的研究，已经得到了很大发展。构影响分析方法的研究，已经得到了很大发展。w 目前国际预应力协会目前国际预应力协会欧洲混凝土委员会欧洲混凝土委员会（CEB-FIP）提出的提出的混凝土结构设计与施工混凝土结构设计与施工的国际建议的国际建议及许多国家的设计规范对混凝土及许多国家的设计规范对混凝土的徐变、收缩都给予了详细考虑。的徐变、收缩都给予了详细考虑。6.1 混凝土的徐变、收缩理论混凝土的徐变、收缩理论我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物w 2020世纪世纪3030年代年代，F.DischingerF.Dischinger提出了由混凝土提出了由混凝土徐变、收缩所导致的混凝土与钢截面应力重分徐变、收缩所导致的混凝土与钢截面应力重分布与结构内力重分配计算的布与结构内力重分配计算的微分方程解微分方程解。这种。这种方法延续了几十年。方法延续了几十年。w 19671967年，年，H.TrstH.Trst教授引入了当时被他称为教授引入了当时被他称为松弛松弛参数参数的概念，提出了由徐变导致的应力与应变的概念，提出了由徐变导致的应力与应变之间关系的之间关系的代数方程表达式代数方程表达式。6.1 混凝土的徐变、收缩理论混凝土的徐变、收缩理论我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物w 19721972年，年，Z.P.BazantZ.P.Bazant对对H.Trst的公式进行了严的公式进行了严密的证明，并将它推广应用到变化的弹性模量密的证明，并将它推广应用到变化的弹性模量与无限界的徐变系数。与无限界的徐变系数。w Trst-BazantTrst-Bazant的按龄期调整的有效模量法的按龄期调整的有效模量法与有与有限单元法相结合，使得混凝土结构的徐变、收限单元法相结合，使得混凝土结构的徐变、收缩计算能够采用更逼近实际的缩计算能够采用更逼近实际的有限单元、逐步有限单元、逐步计算法计算法。6.1 混凝土的徐变、收缩理论混凝土的徐变、收缩理论我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物w 2020世纪世纪5050年代年代，我国我国在预应力混凝土在预应力混凝土简支梁简支梁的的预应力损失和上拱度预应力损失和上拱度的设计计算中开始的设计计算中开始考虑徐考虑徐变、收缩变、收缩的影响。的影响。w 2020世纪世纪6060年代年代，对混凝土收缩、徐变性能进行，对混凝土收缩、徐变性能进行了较系统的了较系统的试验研究试验研究，提出了，提出了数学计算模式数学计算模式。6.1 混凝土的徐变、收缩理论混凝土的徐变、收缩理论我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物w 超静定结构超静定结构徐变、收缩分析的徐变、收缩分析的国内文献国内文献，以，以19641964年劳远昌年劳远昌教授的教授的专著专著与与张忠岳张忠岳研究员等的研究员等的试验报告试验报告为最早，但为最早，但应用应用于实际结构则在于实际结构则在2020世世纪纪7070年代中期以后年代中期以后。w 近近2020年来年来，我国我国在混凝土结构的徐变、收缩效在混凝土结构的徐变、收缩效应分析方面，也应分析方面，也取得取得了了丰硕丰硕的研究的研究成果成果。6.1 混凝土的徐变、收缩理论混凝土的徐变、收缩理论我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物n在实际结构中，在实际结构中，徐变、收缩与温度应变是混杂在一起徐变、收缩与温度应变是混杂在一起的。的。从实测应变中，应扣除温度应变和收缩应变，才能得到从实测应变中，应扣除温度应变和收缩应变，才能得到徐变应变。而在分析计算中温度应力与温度应变往往单徐变应变。而在分析计算中温度应力与温度应变往往单独考虑，徐变与收缩则往往在一起考虑。独考虑，徐变与收缩则往往在一起考虑。n根据年根据年CEB-FIP标准规范，在标准规范，在时刻时刻 承受单轴向、不变承受单轴向、不变应力应力 的混凝土构件，在的混凝土构件，在时刻时刻t t的总应变的总应变可分解为：可分解为：6.1.1 徐变、收缩及影响因素徐变、收缩及影响因素1 . 徐变与收缩徐变与收缩我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物式中：式中：6.1.1 徐变、收缩及影响因素徐变、收缩及影响因素1 .徐变与收缩徐变与收缩我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物n在不包括温度应变时，在不包括温度应变时，混凝土混凝土的应变应变可进一步分解为可进一步分解为6.1.1 徐变、收缩及影响因素1 .徐变与收缩徐变与收缩式中：式中：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物混凝土的应变6.1.1 徐变、收缩及影响因素1 .徐变与收缩徐变与收缩我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6.1.1 徐变、收缩及影响因素徐变、收缩及影响因素1 .徐变与收缩徐变与收缩n 混凝土的徐变，通常采用混凝土的徐变，通常采用徐变系数徐变系数来描述来描述。 第一种定义：第一种定义： 根据根据CEB-FIP标准规范标准规范及英国标准，若及英国标准，若在时刻在时刻 开始作用于开始作用于混凝土的混凝土的单轴向常应力单轴向常应力 至时刻至时刻 t 所产生所产生徐变应变徐变应变为为 ，则则徐变系数徐变系数采用采用 2828天天龄期混凝土的龄期混凝土的瞬时弹性应变瞬时弹性应变定义，即：定义，即： 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6.1.1 徐变、收缩及影响因素徐变、收缩及影响因素1 .徐变与收缩徐变与收缩n 混凝土的徐变，通常采用混凝土的徐变，通常采用徐变系数徐变系数来描述来描述。 第二种定义：第二种定义： 美国美国ACI209委员会报告所建议（委员会报告所建议（19821982年版）。在该建议中，年版）。在该建议中，混凝土的标准加载龄期混凝土的标准加载龄期 ，对于，对于潮湿养护潮湿养护的混凝土为的混凝土为7 7天天，对于，对于蒸蒸汽养护汽养护的混凝土为的混凝土为1-31-3天天。徐变系数徐变系数定义为定义为 ),()()(),(tEtc我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6.1.1 徐变、收缩及影响因素徐变、收缩及影响因素1 .徐变与收缩徐变与收缩 从从时刻时刻 开始对混凝土作用开始对混凝土作用单轴向单位应力单轴向单位应力，在，在时时刻刻t t所产生的所产生的总应变总应变通常定义为通常定义为徐变函数徐变函数 。 对于上述对于上述两种徐变系数两种徐变系数的定义方法，的定义方法，徐变函数徐变函数可分可分别表示为：别表示为：, tJ),(1)(1),(28tEEtJ),(1)(1),(tEtJ我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6.1.1 徐变、收缩及影响因素徐变、收缩及影响因素1 .徐变与收缩徐变与收缩n 混凝土混凝土收缩，收缩，是硬固混凝土由于所含是硬固混凝土由于所含水份蒸发水份蒸发及其它及其它物理化学原因物理化学原因（但（但不是应力原因不是应力原因）而产生的）而产生的体积缩小体积缩小。n 凝固混凝土因凝固混凝土因含水量增加含水量增加也会导致也会导致体积增加体积增加。n 混凝土的混凝土的收缩应变收缩应变，一般表达为，一般表达为 函数形式函数形式。n 混凝土混凝土收缩应变终值收缩应变终值的预计，主要依据的预计，主要依据环境条件环境条件、混混凝土成份凝土成份及及构件尺寸等构件尺寸等，DIN4227指南、指南、CEB-FIP建议、建议、ACI209委员会建议及委员会建议及BS5400规范都有相应计算方法。规范都有相应计算方法。),(ts我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6.1.1 徐变、收缩及影响因素徐变、收缩及影响因素2 .徐变、收缩对桥梁结构的影响徐变、收缩对桥梁结构的影响n 配筋构件配筋构件中，随时间而变化的混凝土徐变、收缩将导中，随时间而变化的混凝土徐变、收缩将导致致截面内力重分布截面内力重分布。混凝土徐变、收缩引起的。混凝土徐变、收缩引起的预应力损预应力损失失，实际上也是预应力混凝土构件，实际上也是预应力混凝土构件截面内力重分布的一截面内力重分布的一种种。n 预制预制的的混凝土混凝土梁梁或钢或钢梁与梁与就地灌筑的混凝土板就地灌筑的混凝土板组成的组成的结合梁结合梁，将由于预制部件与现场浇筑部件之间不同的徐，将由于预制部件与现场浇筑部件之间不同的徐变、收缩规律而导致变、收缩规律而导致内力的重分布内力的重分布。以下现象是现代混凝土结构设计所必须考虑的问题：以下现象是现代混凝土结构设计所必须考虑的问题：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6.1.1 徐变、收缩及影响因素徐变、收缩及影响因素2 .徐变、收缩对桥梁结构的影响徐变、收缩对桥梁结构的影响n 同样，同样，梁体梁体的的各组成部分各组成部分若有不同的徐变、收缩特性，若有不同的徐变、收缩特性，亦将由于变形不同、相互制约而亦将由于变形不同、相互制约而引起内力或应力变化引起内力或应力变化。n 分阶段施工分阶段施工的预应力的预应力混凝土超静定结构混凝土超静定结构，在，在体系转换体系转换时，从时，从前期结构前期结构继承下来的应力状态所产生的徐变受到继承下来的应力状态所产生的徐变受到后期结构后期结构的约束，从而导致结构的约束，从而导致结构内力重分布内力重分布与支点反力与支点反力的重分配。的重分配。以下现象是现代混凝土结构设计所必须考虑的问题以下现象是现代混凝土结构设计所必须考虑的问题：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6.1.1 徐变、收缩及影响因素徐变、收缩及影响因素2 .徐变、收缩对桥梁结构的影响徐变、收缩对桥梁结构的影响n 外加外加强迫变形强迫变形如支座沉降或支座标高调整所产生的约如支座沉降或支座标高调整所产生的约束内力，也将在混凝土徐变的过程中发生变化，部分约束内力，也将在混凝土徐变的过程中发生变化，部分约束束内力将逐渐释放内力将逐渐释放。n 徐变对徐变对细长混凝土压杆细长混凝土压杆所产生的附加挠度是验算压杆所产生的附加挠度是验算压杆屈曲屈曲稳定稳定所不能忽视的问题。所不能忽视的问题。 应注意：应注意：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6.1.1 徐变、收缩及影响因素徐变、收缩及影响因素2 .徐变、收缩对桥梁结构的影响徐变、收缩对桥梁结构的影响n徐变、收缩的徐变、收缩的变异系数变异系数最好也有最好也有15%-20%15%-20%。对于一些。对于一些特特别重要的工程别重要的工程，应该通过，应该通过模型试验或实物测量模型试验或实物测量的方法来的方法来校核校核计算中所用的参数，以提高计算结果与实际接近的计算中所用的参数，以提高计算结果与实际接近的程度。程度。应注意：应注意：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6.1.1 徐变、收缩及影响因素徐变、收缩及影响因素3 .影响徐变、收缩的因素影响徐变、收缩的因素n 自发收缩自发收缩。这是在。这是在没有水份转移的收缩没有水份转移的收缩，其原因是，其原因是水泥水泥水化物的体积小于水化反应的水泥和水的体积水化物的体积小于水化反应的水泥和水的体积，因此是一种水化反应所产生的固有收缩。这种收缩的因此是一种水化反应所产生的固有收缩。这种收缩的量值较小量值较小。 混凝土收缩的原因及机理：混凝土收缩的原因及机理：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6.1.1 徐变、收缩及影响因素徐变、收缩及影响因素3 .影响徐变、收缩的因素影响徐变、收缩的因素n 干燥收缩干燥收缩。这是混凝土内部。这是混凝土内部吸附水的消失而产生的吸附水的消失而产生的收缩收缩。也是混凝土收缩应变的。也是混凝土收缩应变的主要部分主要部分。n 碳化收缩碳化收缩。这是由混凝土中的水泥。这是由混凝土中的水泥水化物与空气中水化物与空气中的二氧化碳化学反应所产生的二氧化碳化学反应所产生。碳化收缩是不久以前发。碳化收缩是不久以前发现的现象。现的现象。混凝土收缩的原因及机理：混凝土收缩的原因及机理：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6.1.1 徐变、收缩及影响因素徐变、收缩及影响因素3 .影响徐变、收缩的因素影响徐变、收缩的因素n 在应力和吸附水层的在应力和吸附水层的润滑作用润滑作用下，水泥胶凝体的下，水泥胶凝体的滑动滑动或剪切或剪切所产生的水泥石的所产生的水泥石的粘稠变形粘稠变形。n 在应力作用下，由于在应力作用下，由于吸附水渗流或层间水转移吸附水渗流或层间水转移而导致而导致的的紧缩紧缩。ACI 209ACI 209 委员会在报告中将徐变的委员会在报告中将徐变的主要机理主要机理分为：分为：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6.1.1 徐变、收缩及影响因素徐变、收缩及影响因素3 .影响徐变、收缩的因素影响徐变、收缩的因素n 在水泥胶凝体对在水泥胶凝体对骨架弹性变形骨架弹性变形的约束作用所引起的的约束作用所引起的滞滞后弹性变形后弹性变形。n 由于局部发生由于局部发生微裂及结晶破坏微裂及结晶破坏以及重新结晶与新的联以及重新结晶与新的联结而产生的结而产生的永久变形永久变形。ACI 209ACI 209 委员会在报告中将徐变的委员会在报告中将徐变的主要机理主要机理分为：分为：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6.1.1 徐变、收缩及影响因素3 .影响徐变、收缩的因素影响徐变、收缩的因素影响混凝土徐变与收缩的内部因素内部因素：内部因素12345678910骨料种类水泥品种配合比水灰比外加剂构件外形尺寸搅拌捣固养护时间养护湿度养护温度材料性质构件几何性质制造养护构件性质我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6.1.1 徐变、收缩及影响因素3 .影响徐变、收缩的因素影响徐变、收缩的因素影响混凝土徐变与收缩的外部因素外部因素：外部因素12345678910环境湿度环境温度环境介质加载（或干燥）开始龄期荷载持续时间荷载循环次数应力分布应力大小加荷速度卸荷时间环境条件加载历史荷载性质荷载条件我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6.1.1 徐变、收缩及影响因素徐变、收缩及影响因素3 .影响徐变、收缩的因素影响徐变、收缩的因素与与荷载无关荷载无关的影响混凝土徐变、收缩的的影响混凝土徐变、收缩的主要因素：主要因素：n 水泥品种水泥品种n 水灰比、水泥用量、含水量水灰比、水泥用量、含水量n 骨料骨料n 养护条件养护条件n 工作环境的温度和湿度工作环境的温度和湿度n 构件尺寸构件尺寸我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6.1.1 徐变、收缩及影响因素徐变、收缩及影响因素3 .影响徐变、收缩的因素影响徐变、收缩的因素水泥品种水泥品种对混凝土徐变、收缩影响的解释：对混凝土徐变、收缩影响的解释： 一般情况下，水泥的一般情况下，水泥的化学成份化学成份对混凝土收缩对混凝土收缩无影响无影响，即使，即使 纯纯水泥浆水泥浆表现出表现出较大收缩较大收缩并并不意味不意味制成的制成的混凝土收缩也大混凝土收缩也大。 水泥的水泥的石膏掺量不足石膏掺量不足会导致较大的会导致较大的收缩收缩。 水泥品种对混凝土徐变的影响主要在于其制成的混凝土水泥品种对混凝土徐变的影响主要在于其制成的混凝土 在在加载加载时的时的强度强度及以后及以后强度增长速度强度增长速度。 个别水泥个别水泥有较大有较大徐变徐变，如，如火山灰水泥火山灰水泥。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6.1.1 徐变、收缩及影响因素徐变、收缩及影响因素3 .影响徐变、收缩的因素影响徐变、收缩的因素水灰比、水泥用量、含水量水灰比、水泥用量、含水量对徐变、收缩影响的解释：对徐变、收缩影响的解释： 单位体积单位体积混凝土混凝土水泥用量相同水泥用量相同时，时，水灰比愈大水灰比愈大则则 收缩也愈大收缩也愈大。 含水量不变含水量不变时，时，单位体积单位体积的的水泥用量愈大水泥用量愈大则则收缩收缩 也愈大也愈大。 其它条件相同其它条件相同时，混凝土的时，混凝土的徐变随水灰比增加而徐变随水灰比增加而 增长增长。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6.1.1 徐变、收缩及影响因素徐变、收缩及影响因素3 .影响徐变、收缩的因素影响徐变、收缩的因素水灰比、水泥用量、含水量水灰比、水泥用量、含水量对徐变、收缩影响的解释：对徐变、收缩影响的解释： 混凝土的混凝土的“初应力初应力/ /强度强度”比值相同比值相同时，时，水灰比愈水灰比愈小小 徐变反而愈大徐变反而愈大，这是因为低水灰比混凝土相对初，这是因为低水灰比混凝土相对初 始强度的发展速度小于高水灰比混凝土。始强度的发展速度小于高水灰比混凝土。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6.1.1 徐变、收缩及影响因素徐变、收缩及影响因素3 .影响徐变、收缩的因素影响徐变、收缩的因素骨料骨料对徐变、收缩影响的解释：对徐变、收缩影响的解释： 骨料骨料对水泥石收缩起对水泥石收缩起约束作用约束作用，其，其弹模弹模则则决定决定所能提供的所能提供的约束约束。 普通的普通的自然骨料自然骨料一般一般不不发生发生收缩收缩，但，但轻质轻质和和吸水性吸水性较大的较大的骨料骨料 将可能将可能加大加大混凝土混凝土收缩量收缩量。 骨料不骨料不发生发生徐变徐变，其对混凝土起，其对混凝土起约束作用约束作用，约束的强度取决于，约束的强度取决于 其刚度及其占混凝土体积百分数。其刚度及其占混凝土体积百分数。 空隙空隙、吸水吸水、压缩较大压缩较大及及弹模低弹模低的的轻骨料混凝土轻骨料混凝土，徐变量较大徐变量较大。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6.1.1 徐变、收缩及影响因素徐变、收缩及影响因素3 .影响徐变、收缩的因素影响徐变、收缩的因素养护条件养护条件对徐变、收缩影响的解释：对徐变、收缩影响的解释： 延长潮湿养护延长潮湿养护时间可以时间可以延滞收缩进程延滞收缩进程，但养护对收缩量的影响虽相当，但养护对收缩量的影响虽相当 复杂，但一般是较小的。复杂，但一般是较小的。 长期养护长期养护的的混凝土混凝土的的强度较高，徐变强度较高，徐变有所有所降低，降低，但由但由徐变徐变所所缓解缓解的那的那 部份部份收缩应力收缩应力亦将亦将减小。减小。这些因素可能这些因素可能导致导致骨料周围发生骨料周围发生微裂微裂，最终，最终 使混凝土的使混凝土的总收缩量减小总收缩量减小。 蒸汽蒸汽、高压蒸汽养护，高压蒸汽养护，可以减少及显著可以减少及显著减少减少混凝土的混凝土的收缩收缩。 温度和湿度都影响水泥的水化速度和水化程度，温度和湿度都影响水泥的水化速度和水化程度，水化程度水化程度愈高，水泥愈高，水泥 胶凝体密度胶凝体密度也愈也愈高高，徐变徐变则愈则愈低低。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6.1.1 徐变、收缩及影响因素徐变、收缩及影响因素3 .影响徐变、收缩的因素影响徐变、收缩的因素工作环境的温度与湿度工作环境的温度与湿度对徐变、收缩影响的解释：对徐变、收缩影响的解释： 周围介质的周围介质的相对湿度相对湿度对混凝土的对混凝土的收缩收缩有有显著影响显著影响，随着相对湿，随着相对湿 度的提高收缩将下降，但介质度的提高收缩将下降，但介质温度温度一般认为对收缩的一般认为对收缩的影响不大影响不大。 相对湿度相对湿度也是影响混凝土也是影响混凝土徐变徐变的的因素因素之一，较之一，较低低的的相对湿度相对湿度在在 加载加载早期早期对对徐变徐变的影响最的影响最大大。 在周围相对湿度低于混凝土表面在周围相对湿度低于混凝土表面蒸发率增加蒸发率增加（如太阳照射）时，（如太阳照射）时， 混凝土混凝土干燥干燥及随之发生的及随之发生的徐变徐变将将增加增加。 温度升高温度升高混凝土的混凝土的徐变徐变将有将有显著增加显著增加。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6.1.1 徐变、收缩及影响因素徐变、收缩及影响因素3 .影响徐变、收缩的因素影响徐变、收缩的因素构件尺寸构件尺寸对徐变、收缩影响的解释：对徐变、收缩影响的解释： 构件尺寸构件尺寸将将决定决定环境环境温度温度与与湿度湿度对混凝土性能对混凝土性能影响影响的的程度程度。 构件尺寸的构件尺寸的影响影响在混凝土在混凝土干燥干燥过程过程水份转移水份转移时是时是相当显著相当显著的，的， 但当混凝土与环境达到但当混凝土与环境达到湿度平衡湿度平衡后，构件尺寸的后，构件尺寸的影响影响将将消失消失。 试验资料指出，当构件试验资料指出，当构件尺寸超过尺寸超过时，时，尺寸因素尺寸因素可以忽略可以忽略不计不计。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6.1.1 徐变、收缩及影响因素徐变、收缩及影响因素3 .影响徐变、收缩的因素影响徐变、收缩的因素荷载条件荷载条件对徐变、收缩影响的解释：对徐变、收缩影响的解释： 在徐变试验中一般取低于混凝土强度在徐变试验中一般取低于混凝土强度45%45%左右的单轴向压左右的单轴向压 应力。大量试验表明，当应力。大量试验表明，当压应力小于压应力小于混凝土混凝土强度强度50%50%时，时， 徐变徐变应变应变可以可以 被认为与所施加被认为与所施加应力应力具有具有线性线性关系。关系。 超过超过这一这一应力应力，将导致，将导致非线性非线性关系。这种现象被认为由关系。这种现象被认为由 于骨料与凝固水泥浆交界面上出现的微裂所致。于骨料与凝固水泥浆交界面上出现的微裂所致。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6.1.1 徐变、收缩及影响因素徐变、收缩及影响因素3 .影响徐变、收缩的因素影响徐变、收缩的因素荷载条件荷载条件对徐变、收缩影响的解释：对徐变、收缩影响的解释： 当当应力小于应力小于混凝土混凝土强度强度50%50%时，时，拉力徐变拉力徐变与所施与所施应力应力 呈呈线性线性关系，拉力徐变关系，拉力徐变初始速度初始速度较较大大但但降速快降速快，最，最 终徐变终徐变可能可能小小于压力徐变。混凝土于压力徐变。混凝土徐变泊松比徐变泊松比一般一般 可视可视为为与与弹性泊松比弹性泊松比相等。相等。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6.1.2徐变、收缩的数学模型徐变、收缩的数学模型1。 徐变、收缩数学表达式徐变、收缩数学表达式目前国际上目前国际上徐变系数的数学表达徐变系数的数学表达式有多种：式有多种： 将徐变系数表达为将徐变系数表达为一系列系数的乘积一系列系数的乘积，每一个系，每一个系数表示一个影响徐变值的重要因素；数表示一个影响徐变值的重要因素； 将徐变系数表达为若干个性质互异的将徐变系数表达为若干个性质互异的分项系数之分项系数之和和；我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1。 徐变、收缩数学表达式徐变、收缩数学表达式u H.TrstH.Trst与与W.RatW.Rat提出徐变系数的一般表达式可写提出徐变系数的一般表达式可写成：成：)(),(tfktN或或),(),(),(tft6.1.2徐变、收缩的数学模型徐变、收缩的数学模型我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1。 徐变、收缩数学表达式徐变、收缩数学表达式 目前，采用这种表达式的有英国规范目前，采用这种表达式的有英国规范BS5400BS5400（19841984年版第四部分），及美国年版第四部分），及美国 ACI209 ACI209 委员会的建议（委员会的建议（19821982年年版）。版）。u CEB-FIPCEB-FIP标准规范（标准规范（19781978年版）采用徐变系数表达式：年版）采用徐变系数表达式：6.1.2徐变、收缩的数学模型徐变、收缩的数学模型),(),()(),(tttfda我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1。 徐变、收缩数学表达式徐变、收缩数学表达式u Z.P.Bazant Z.P.Bazant提出了由基本徐变和干燥徐变组成的徐变提出了由基本徐变和干燥徐变组成的徐变表达式，称为表达式，称为BPBP模式模式，用徐变函数，用徐变函数 表示为总应变：表示为总应变：6.1.2徐变、收缩的数学模型徐变、收缩的数学模型0,ttJ0000,),(),()(1,ttCttCtCEttJpd我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1. 徐变、收缩数学表达式徐变、收缩数学表达式u 1990年版年版CEB-FIPCEB-FIP标准规范的徐变系数表达式有很大标准规范的徐变系数表达式有很大变动，形式上也类似于系数乘积：变动，形式上也类似于系数乘积：6.1.2 徐变、收缩的数学模型徐变、收缩的数学模型 ,0tttcfcmRHc我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1. 徐变、收缩数学表达式徐变、收缩数学表达式 混凝土徐变随加载混凝土徐变随加载龄期龄期的的增长增长而而单调单调地地衰减衰减，又随着，又随着加载持续加载持续时间时间的的增加增加而而单调单调地地增加增加，但增加的，但增加的速度随时间速度随时间的的增加增加而而递减。递减。 关于徐变系数是否存在极限的问题，学术界有着不同关于徐变系数是否存在极限的问题，学术界有着不同的意见。认为的意见。认为极限存在极限存在者，一般用者，一般用指数函数指数函数或或双曲函数双曲函数作作为表达式；而认为为表达式；而认为不存在极限不存在极限者，则多采用者，则多采用幂函数幂函数或或对数对数函数函数作为表达式。作为表达式。6.1.2 徐变、收缩的数学模型徐变、收缩的数学模型我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1. 徐变、收缩数学表达式徐变、收缩数学表达式 指数函数指数函数表达式最有代表性的是表达式最有代表性的是老化理论表达式老化理论表达式，也，也称称DischingerDischinger法法。假定。假定不同加载龄期不同加载龄期的徐变系数的徐变系数龄期龄期曲线，可以由通过原点的徐变系数曲线，可以由通过原点的徐变系数龄期曲线的龄期曲线的垂直平垂直平移移而得，即而得，即: :6.1.2 徐变、收缩的数学模型徐变、收缩的数学模型),(),(),(00tttt 按按指数形式指数形式可可表示为表示为：teet1)0 ,(),(我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1. 徐变、收缩数学表达式徐变、收缩数学表达式 双曲线幂函数双曲线幂函数徐变系数表达式是徐变系数表达式是D.E.BransonD.E.Branson于年提出于年提出的，也是美国的，也是美国ACI209ACI209委员会所建议的形式：委员会所建议的形式：6.1.2 徐变、收缩的数学模型徐变、收缩的数学模型ddtBtt)()(),(我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1. 徐变、收缩数学表达式徐变、收缩数学表达式 1975年年Z.P.BazantZ.P.Bazant提出了提出了双幂函数双幂函数来来表示基本徐变表示基本徐变：6.1.2 徐变、收缩的数学模型徐变、收缩的数学模型nmtaAtC)(),(0 式中式中m m、a a、n n 是一些与影响徐变因素有关的函数，这是一些与影响徐变因素有关的函数，这是徐变系数最为复杂的时间函数，但其适合计算机编程是徐变系数最为复杂的时间函数，但其适合计算机编程运算。运算。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2. 收缩应变的数学表达式收缩应变的数学表达式 混凝土收缩应变一般表达式为混凝土收缩应变一般表达式为收缩应变终值与时间函收缩应变终值与时间函数的乘积数的乘积6.1.2 徐变、收缩的数学模型徐变、收缩的数学模型)(),(,tftss式中：式中：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2. 收缩应变的数学表达式收缩应变的数学表达式 收缩应变收缩应变的终值取决于环境的相对湿度、混凝土成份的终值取决于环境的相对湿度、混凝土成份和构件理论厚度等因素。和构件理论厚度等因素。收缩应变时间函数收缩应变时间函数的表达式有如的表达式有如下几种形式。下几种形式。6.1.2 徐变、收缩的数学模型徐变、收缩的数学模型 美国美国ACI209委员会建议的委员会建议的双曲线函数双曲线函数表达式：表达式：)()(tAttf我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2. 收缩应变的数学表达式收缩应变的数学表达式6.1.2 徐变、收缩的数学模型徐变、收缩的数学模型 19751975年年Z.P.Bazant教授提出的教授提出的BP模式模式中，采用中，采用平方平方根双曲线函数根双曲线函数形式表示收缩应变的时间函数：形式表示收缩应变的时间函数：)()(tAttf我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2. 收缩应变的数学表达式收缩应变的数学表达式6.1.2 徐变、收缩的数学模型徐变、收缩的数学模型 收缩应变另一种时间函数是收缩应变另一种时间函数是假定假定其其发展速度同徐变发展速度同徐变一一样，故通常取样，故通常取指数函数指数函数的形式的形式: :)(1)(tetf我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2. 混凝土弹性模量随时间的发展混凝土弹性模量随时间的发展6.1.2 徐变、收缩的数学模型徐变、收缩的数学模型 在混凝土徐变的分析中，在混凝土徐变的分析中，混凝土弹性模量混凝土弹性模量随随时间时间的的发发展规律展规律