混凝土结构温度应力特性及测定方法研究

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发布时间：2021-09-18

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混凝土结构温度应力特性及测定方法研究
郭超
(天津大学建筑工程学院，天津300072)
【摘要】为了探究测定不同轴向约束程度下的混凝土构件中温度应力的方法，设计试验对混凝土中应力
状态进行了观测。根据实验结果，探讨了温度应力的特性及根据混凝土应变计所测数据间接获得温度应力的方
法。结果表明，弹性约束下温度应力与温度呈现出较好的线性相关性，约束程度会影响温度应力的变化速率。
【关键词】温度应力；振弦式应变计；弹性约束
【中图分类号】TU375 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2012)02—0008—03
温度应力是一种重要的结构荷载，有时甚至会成为导
致结构破坏的关键荷载，数值计算分析方法已能处理各种
复杂结构的温度应力及其分布状况，但如何测定混凝土结
构温度应力的大小，仍是一个有待解决的科学难题；目前大
量的振弦式应变计被埋入混凝土结构中，用来监测结构的
真实应力状态，由于应变计受到温度的影响不能直接反映
出结构中的应力，使得如何合理的分析这些数据成为一个
需要解决的问题。
试验的目的在于进一步了解温度应力的特性，并根据
这些特性寻求一种基于应变计实测数据考虑端部约束的温
度影响修正公式。若修正公式可以引用到工程观测资料来
分析混凝土结构的真实应力状态，不仅对环锚预应力混凝
土衬砌隧洞在线监测预警预报具有重要意义⋯ ，而且是一
项有普遍意义的研究课题。
1 试验设计
试验制作了一个圆柱体混凝土试件，设计混凝土强度
等级为C30，每m 混凝土的配合比(重量比)为：水泥：沙：
石：水=352：649：1260：185=1：1．84：3．58：0．53，实测立方
体抗压强度平均值为49．5MPa。截面尺寸D=ll0mm，为了
保证试件端部的平整，试件两端用切割机各切去15mm，切
割后其高度日=370mm。
图1试验装置示意图
在埋置应变计时，特用钢丝及铁片焊制了一固定架，并
将应变计置于其中，使得即使在振捣混凝土时，应变计仍然
在模具的中心位置。热敏电阻紧贴在应变计表面，如图1。
试验中使用型号为BHR一4的10T称重式压力传感器对产
生的温度应力进行监测，试验采用型号为GHB一3混凝土振
弦式应变计(自行编号为3937)，其标定计算公式为：
8 =3．1624 x 10-4×(f 一f 一805)