早龄混凝土的压缩与拉伸徐变及其研究现状

材料力学特性建立的早龄期拉伸徐变预测模型。

3 混凝土早龄期徐变测试方法

由上述文献综述可知，早龄混凝土和成熟混凝土的徐变影响参数基本相同。因此，可借鉴成熟混凝土的徐变研究方法设计试验对混凝土早龄期拉伸、压缩徐变进行研究。成熟混凝土的徐变试验有标准试验方法，试验手段成熟[38]。早龄混凝土的徐变试验尚无规范可循。此外，混凝土早龄期强度较低，拉伸及压缩徐变试验均不易进行，试验的关键在于早龄徐变仪。早龄混凝土的徐变试验装置应具备以下功能特点：为消除试件重力对测试结果的影响，徐变试件应卧置，且应采用有效手段减小试件和接触面间的摩阻力；能实现不同的应力水平加载，并具备良好的持荷能力；可自动、连续地采集试验数据。

目前，混凝土徐变试验采用的试验仪器主要有以下5种：1）弹簧立拉式徐变装置[38]；2）杠杆立拉式徐变装置[38]；3）杠杆卧拉式徐变装置[39]；4）液压卧拉式徐变装置[34，37]；5）清华大学土木工程系建筑材料研究所研发的TSTM装置[40]。上述各种仪器各有特点，其中，第1、2种装置只能用于晚龄期拉伸徐变试验。第3～5种装置可用于混凝土早龄徐变试验。

目前，早龄混凝土徐变测试方法较为缺乏，主要体现在：无规范可循、无标准试件尺寸、自制实验仪器昂贵、无法进行批量试验。

4 早龄混凝土结构徐变应力理论分析方法

混凝土结构在其施工期间的早期开裂现象较为普遍，这些裂缝对结构安全性和耐久性产生极为不利的影响。而早龄期结构开裂的有效预测并采取针对性控制措施依赖于对其应力的准确预测。随着计算机的普及和有限元法的广泛应用，复杂结构的徐变应力求解成为可能。由于混凝土早龄期徐变预测模型的缺乏，以成熟混凝土的压缩徐变代替早龄期徐变进行混凝土结构受力分析，其误差较大[3-5，41]。Kwak等[42]和Cusson等[43]建议采用拉伸徐变模型对结构早龄期非荷载裂缝进行数值模拟分析。苏安双[44]采用混凝土拉伸徐变模型对高性能混凝土早期收缩应力进行预测，获得了较好的结果。巨玉文等[40]分别采用混凝土早龄期拉伸和压缩徐变预测模型对地下连续墙养护期间的水化热温致应力进行了对比分析，计算结果表明采用拉伸与压缩徐变预测模型其结果相差较大，在早龄期受拉应力状态下使用压缩徐变规律会得到偏于不安全的计算结果。

除了能反映混凝土材料性能的早龄期徐变预测模型外，适用的徐变应力理论分析方法亦尤为重要。目前，早龄混凝土结构徐变应力分析一般采用增量初应变法，即将混凝土徐变历程分为若干时步，每一计算时步采用上一时步的徐变应变增量计算徐变应力增量。Zienkiewicz等[45]提出了等时步条件下徐变增量的递推算法，对增量初应变法进行了简化。朱伯芳院士[46]又提出了混凝土结构徐变应力分析的隐式解法。秦煜等[47]采用初应变增量有限元法建立了混凝土箱梁水化热温致应力的弹性徐变隐式解法数值模型，据此得到的仿真分析结果与实测结果吻合较好。大型计算机的应用可方便的实现上述算法。

推荐访问:拉伸 混凝土 压缩 现状 研究