混凝土结构季节温差应力分析方法研究

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发布时间：2022-06-22

资料介绍

【提要】考虑周期效应,在定性分析结构季节温差应力变化规律的基础上,采用可复及不可复徐变的本构关
系和继效流动理论,定量分析了混凝土结构的季节温差应力。通过与现场测试结果对比,得到了更精确的季
节温差应力折减系数。
[关键词] 混凝土结构温度应力徐变
Research on Perlodie Seasonal Temperature Stress in Concrete Structure/Han Chongqing , Meng Shaoping , Tang
Hongyuare(1 Institute of Anthitectural Design and Rescarch Southeast Univenity, Nanjing 210096, China；2 Callege of Civil
Engineering Southeast University，Nanjing 210096，China)
Abstract:Based on qualitative analysis af seasonal temperature stress in conerele structures, quantitative resea
by adopting the meoverable and imecowerable crerp equation and aftereffeet flow theory . The theomtical caleulat
approved by actual test, and more accurate temperature stress neduction coefficient is gained.
Keywords:concrete stnucture；lemperature stress;creep
前言
小 /
AAL
1（八）
目前工程界对超长混凝土结构温度应力的分析，
Hapager
.
最常用的方法是将混凝土收缩等效成温度收缩,与最
时间(周
大季节温差相加,作为最不利温差施加于结构,对整个
(a) 温度变化
（5）单性应受
结构进行弹性有限元分析,得到楼面中均匀分布的最
大拉应力。再将该拉应力乘以0.3-0.5的徐变应力
图1 温度和应变变化示意曲线
折减系数，作为结构设计的最终依据。虽然已有很多
号（-com）+
ELGM
CW）+(cn-l
201 (2)
工程实践,但其计算理论有两个明显缺陷:首先,季节
温差是以年为周期上下波动的,而混凝土收缩等效温
上式右端第一项为弹性应变,按虎克定律换算为弹性
差是单调变化的，将两种性质不同的作用直接相加明
应力，。对应的应力表示为 0 ; 方括号中前一部分为
显不合理；其次，目前的分析方法基本都回避了季节温
可复徐变,若龄期足够长,加载徐变可以与卸载徐变抵
差的周期性,使得工程中最常用的龄期调整有效模量
消；第二部分为不可复徐变,若用。”, ,0。代表不可
法的计算结果有较大的误差。
复徐变引起的应力松弛(绝对值),式(2)可以转换为应
1 季节温差应力的定性分析
力解；
在温度作用下,混凝土应变由弹性应变 =,和徐变
☒(
2017-号cos
（3）
应变。组成,徐变应变又可分为可复徐变 @,和不可
该式从定性分析的角度,反映了晚龄期混凝土季节温
复徐变 c,两部分②,即:
差应力的变化规律。式右最后一项代表了晚龄期结构
e = e, + e,
+ E。
（1）
中应力随温度变化的余弦函数特征,前两项可理解为
若将结构季节温度变化用图 1(a)中余弦函数表
该余弦函数的中轴。
示,相应的弹性应变应为图 1(b)所示的余弦函数,弹性
由于混凝土徐变增量是随龄期增长而逐渐减小
应变最大值为。。将温度变化曲线按半个周期划分
的,即 airl>ec。相应地,由徐变引起的应力松弛(绝
成区间,每个区间为一个单调的加载或卸载过程。若
对值）也有。。。> a。,所以温度应力曲线的波动中值
第1个区间由温度作用产生的徐变(绝对值)分别表示
会由刚开始的0.5o’逐渐变小。
为 6.，，那,那么经历了 2m 个加载和卸载的区间后，
以上分析表明，周期性不节温差作用下,混凝土徐
根据叠加原理：
变引起的最大应力折减应包括两部分：一是应力振幅