大体积混凝土温度徐变应力简易算法
叶金罡，裴 亮
(四川大学水利水电学院，四川成都610065)
摘要：水泥水化热引起的温升导致大体积混凝土浇筑后会产生很高的温度应力，从而导致混凝土开裂。由于
混凝土徐变产生的应力松弛降低了温度应力水平，这对防止混凝土开裂是有益的，因此，在温度应力的计算中
必须考虑徐变的影响 目前在温度徐变应力的计算中采用有限元法居多，但有限元法计算效率较低。通过对
原有松弛系数法计算公式进行补充并在误差允许范围内对其进行简化，提出了温度徐变应力的简易算法。对
温度仿真分析结果采用简易算法进行温度徐变应力计算，通过计算结果的对比验证了计算的准确性，该方法
为求解大体积混凝土温度徐变应力提供了一条便捷的途径。
关键词：温度应力；应力松弛；松弛系数；徐变；简易算法
中图法分类号：TV43 文献标志码：A
混凝土受到恒定荷载产生的应力随着时间的延长
而逐渐衰减的现象称之为应力松弛，应力松弛的本质
是混凝土的徐变。混凝土在浇筑后由于水泥水化热的
影响其温度会升高，大体积混凝土块会因温度变化的
不一致而产生温度应力，从而导致裂缝的产生。徐变
减缓了相邻混凝土块之间的约束，降低了应力水平，这
对防止混凝土的开裂是有益的，所以计算温度应力时
应考虑应力松弛的影响。
1 松弛系数法的计算思路
混凝土龄期为r时，混凝土受到强迫变形 ( r)，
如果是理想弹性体，其产生的弹性应力为：
(f)=E( ) (t『) (1)
实际上，任意时刻t的应力为：
r，( )：R(￡，7-)占( ) (2)
R(t， )称之为混凝土的松弛模量，它与弹性模量
(r)之比为松弛系数 (t，r)，
K(∽ )： (3)
凸 7 ／
松弛系数的表达式采用朱伯芳院士于1985年提
出的用指数函数表示的公式 ：
Kft，7I) =1一(0．212 5+0．378 6 7- )·
『1一e。 ‘ ]一(0．049 5+
0．255 8丁 邮 )『1一e加刚 ( ’1 (4)
在变应变作用下，应变为时间t的函数，表示为
s(t)，此时的应力松弛的求解为瞬态问题，为了便于
计算，自混凝土块受到强迫变形起，将时间分为若干
段：△ 。，△ ，⋯ △ 『 一，Ar 。假定起始时刻的应
变为 (r。)，当t> 时，产生的应变增量为：Ae ，
Ae ，⋯ △ 一，△ 应变本来是连续变化的，为简
化起见，现假设应变增量产生于第i个时段的中点龄

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