大跨度PC剛構(gòu)橋的徐變效應(yīng)分析.pdf

1、近年來,隨著預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),大跨度結(jié)構(gòu)的蓬勃發(fā)展,混凝土的強度不斷提高,結(jié)構(gòu)中的徐變現(xiàn)象也越來越受到人們的關(guān)注。徐變和收縮是很多材料的固有時變特性,特別是混凝土材料,徐變從養(yǎng)護時便開始發(fā)展,一直持續(xù)到結(jié)構(gòu)服役期結(jié)束。隨著混凝土強度、結(jié)構(gòu)跨度的不斷增大,徐變所產(chǎn)生的影響也越來越大,特別是在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)以及大跨度混凝土結(jié)構(gòu)中。徐變會造成預(yù)應(yīng)力損失,從而影響預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的使用性能,;大跨度結(jié)構(gòu)中,徐變會降低預(yù)拱度,是撓度增大。結(jié)構(gòu)的

2、時間依存性變形主要由徐變、彈性變形、收縮和溫度變形構(gòu)成,而徐變變形大小可以達到瞬時彈性變形的2~4倍,因此,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中考慮徐變對結(jié)構(gòu)使用性能的影響是十分必要的。而目前大多數(shù)收縮徐變的模型都是針對C20~C40的普通混凝土或者強度等級為LC30以下的輕骨料混凝土,但對于預(yù)應(yīng)力混凝土和高強混凝土,適用性好、精度高、計算相對簡便的模型目前并不存在,并且考慮預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的大量使用這一客觀事實,提出一個適合高強混凝土的收縮徐變預(yù)測模型迫在眉

3、睫。
　　在大量的資料和數(shù)據(jù)、混凝土試驗以及工程實例的基礎(chǔ)上,本文主要工作及成果如下:
　?、偎鸭瘜Ρ葒鴥?nèi)外影響較大的各種收縮徐變預(yù)測模型,參考幾種常見的徐變機理,對中國建科院模型(1986),歐洲混凝土學(xué)會-國際預(yù)應(yīng)力協(xié)會1978模型(CEB-FIP1978),美國混凝土協(xié)會209委員會模型(ACI209(1982)),Bazant和Panula提出的BP系列模型(主要是RILEM B3模型),GL2000模型以及日本土木

4、學(xué)會推薦的日本《混凝土示方書》中的模型,共六種模型的考量因素、數(shù)學(xué)表達式形式、精度水準等進行了詳細的定性對比分析。利用B3變異系數(shù)法,對各個模型的精度進行定量的對比分析,結(jié)果反映出GL2000模型整體性能最優(yōu),其次是B3模型和日本混凝土示方書中的模型。
　　②在已知混凝土徐變模型的前提下,提出了對應(yīng)力歷史進行劃分的階梯法和脈沖法,以及對計算過程做相應(yīng)基本假定的逐次法。同時,進行了高強混凝土的收縮徐變試驗,通過對比,發(fā)現(xiàn)已有模型與試

5、驗結(jié)果不能很好地吻合。于是在日本規(guī)范的基礎(chǔ)上,利用試驗數(shù)據(jù)進行擬合,計算相應(yīng)組合系數(shù),得到修正的徐變預(yù)測模型,并編制程序計算徐變度,和試驗值進行對比。
　?、墼趯ε＝瞧捍髽蜻M行長期觀測后,對得到的應(yīng)變和撓度數(shù)據(jù)進行分析。利用Python和Abaqus Scripting Interface腳本接口,進行二次開發(fā),根據(jù)符合牛角坪大橋使用的高強混凝土的徐變規(guī)律和ACI209(1982)提出的徐變規(guī)律創(chuàng)建新的材料屬性,對徐變應(yīng)變和撓度進