crcp混凝土溫度松弛應(yīng)力分析

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1、第14卷第1期中國公路學(xué)報(bào)Vol114No112001年1月ChinaJournalofHighwayandTransportJan.2001文章編號:100127372(2001)0120001204CRCP混凝土溫度松弛應(yīng)力分析曹東偉,胡長順(長安大學(xué)公路學(xué)院,陜西西安710064)摘要:根據(jù)混凝土徐變的表達(dá)式,求得了連續(xù)配筋混凝土路面(CRCP)松弛系數(shù)的計(jì)算表達(dá)式,根據(jù)CRCP混凝土彈性溫度應(yīng)力計(jì)算結(jié)果,通過積分得到了年溫度線性變化和正弦曲線變化兩種情況下松弛應(yīng)力的計(jì)算公式,并進(jìn)行了數(shù)值分析,最后給出了松弛修正系數(shù),用于修正彈性應(yīng)力的計(jì)算結(jié)果。關(guān)鍵詞:連續(xù)配筋混凝土路面;溫度應(yīng)力;

2、松弛中圖分類號:U416.216.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼:AAnalysisofrelaxationforCRCPthermalstressCAODong2wei,HUChang2shun(SchoolofHighway,Chang′anUniversity,Xi′an710064,China)Abstract:BasedonthecreepexpressionofconcreteandtheelasticthermalstressofCRCP,theformulaispresentedtocalculatetherelaxationcoefficientandtherelaxationstress

3、onconsiderationsofthelinearorsineannualtemperaturevariationbydirectintegration.TheexampleofnumericalresultsisgivenandthecorrectionfactorispresentedtorevisetheelasticstressinCRCP.Keywords:CRCP;thermalstress;relaxation在自然環(huán)境因素的影響下,連續(xù)配筋混凝土路時(shí)間而增長,這稱為徐變。當(dāng)混凝土應(yīng)變保持不變面(簡稱CRCP)的溫度以年為周期緩慢變化,由于時(shí),混凝土內(nèi)部的應(yīng)力隨時(shí)間延長而

4、減小,這稱為應(yīng)連續(xù)鋼筋的約束作用,變溫荷載會在路面內(nèi)引起溫力松弛。CRCP的配筋率一般只有012%～017%,度應(yīng)力,混凝土材料在長周期荷載作用下有徐變和是一種配筋率較低的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),其應(yīng)力松弛松弛現(xiàn)象,故CRCP溫度應(yīng)力分析中應(yīng)考慮松弛影[3]分析可采用線性徐變理論,即對于在齡期S時(shí)加[1]響。筆者根據(jù)混凝土徐變度的表達(dá)式,首先求得了載,經(jīng)歷時(shí)間t后的混凝土變形為CRCP混凝土在常應(yīng)變條件下應(yīng)力松弛系數(shù)的計(jì)算ec1E(t)=E(S)+E(t)=R(S)+C(t,S)(1)公式,然后考慮年溫度線性變化和正弦曲線變化兩E(S)e種情況,根據(jù)CRCP彈性溫度應(yīng)力計(jì)算結(jié)果[2],通過式中:E

5、(t)為時(shí)間t時(shí)的總應(yīng)變;E(S)為加載時(shí)的彈c積分得出混凝土的松弛應(yīng)力計(jì)算表達(dá)式,并提出了性應(yīng)變;E(t)為持荷時(shí)間t后的徐變;E(S)為加載時(shí)CRCP溫度應(yīng)力的松弛修正系數(shù)用于修正彈性應(yīng)力彈性模量(MPa);R(S)為加載應(yīng)力(MPa);C(t,S)為的計(jì)算結(jié)果。徐變度,是單位壓力下產(chǎn)生的徐變(1?MPa)。由于CRCP路面的混凝土澆筑后需進(jìn)行養(yǎng)護(hù),1松弛系數(shù)路面使用時(shí)的模量已變化較小,故式中E(S)可取為在應(yīng)力保持不變的條件下,混凝土的變形會隨設(shè)計(jì)值,且不隨時(shí)間發(fā)生變化。當(dāng)應(yīng)力隨時(shí)間發(fā)生變收稿日期:2000205204基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(59778047)作者簡介:曹東偉

6、(19742),男,河北廊坊人,工學(xué)博士研究生.2中國公路學(xué)報(bào)2001年化時(shí),混凝土的變形為初始彈性變形與徐變變形之[3]和,即由式(1)可得t11dR(S)E(t)=R(S0)+C(t,S0)+∫+C(t,S)dSESEdS0對上式使用分部積分法不難得出tR(t)5C(t,S)E(t)=-∫R(S)dS(2)ES5S0對于徐變度C(t,S),國內(nèi)外的研究機(jī)構(gòu)和學(xué)者曾給出過眾多的表達(dá)式,對于經(jīng)過較長時(shí)間養(yǎng)護(hù)的圖1松弛系數(shù)隨時(shí)間變化[1]CRCP溫度應(yīng)力分析中應(yīng)考慮松弛效應(yīng)。設(shè)CRCP混凝土,前蘇聯(lián)所用的徐變度表達(dá)式為-r(t-S)養(yǎng)護(hù)期間平均溫度為路面內(nèi)的零應(yīng)力溫度TC(t,S)=C0[1

7、-e](3)H,夏天式中:C0與r均為材料的試驗(yàn)參數(shù)。將式(3)代入式最高溫度為Tmax,冬天最低溫度為Tmin,假定從夏天(2)可得到冬天日平均溫度線性遞減,從冬天到夏天日平均R(t)t溫度線性增加,則溫差隨時(shí)間的變化函數(shù)為r(S-t)E(t)=+C0r∫R(S)edS(4)ES0ktt+$Tmin(0≤t<6)$T=(7)R(S0)-ktt+$Ty+$Tmax(6