鋼管粉煤灰混凝土徐變及其對(duì)承載力影響研究結(jié)題摘要

粉煤灰混凝土具有良好的和易性和力學(xué)性能，在鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中被大量應(yīng)用。由于添加粉煤灰后，混凝土水化進(jìn)程發(fā)生改變，表現(xiàn)出與普通混凝土不同的物理特征，其重要的時(shí)變性能—徐變也會(huì)改變。添加粉煤灰后混凝土徐變機(jī)理發(fā)生變化，較普通混凝土更復(fù)雜。因此，鋼管粉煤灰混凝土的徐變與填充普通混凝土的也會(huì)不同。由于核心混凝土處于密封環(huán)境中，且在鋼管緊箍作用下處于多軸應(yīng)力狀態(tài)，鋼管粉煤灰混凝土的徐變是一個(gè)多因素耦合的復(fù)雜問(wèn)題。徐變對(duì)鋼管混凝土承載力的影響在各國(guó)規(guī)范中有所考慮，但摻加粉煤灰后，且經(jīng)受一定時(shí)間的持荷后，其承載力如何變化在實(shí)踐中卻無(wú)法考慮，這方面的研究工作有待開(kāi)展。 本項(xiàng)目主要對(duì)鋼管粉煤灰混凝土徐變及其對(duì)承載力的影響開(kāi)展理論和試驗(yàn)研究，主要研究工作如下： 1.開(kāi)展應(yīng)力狀態(tài)下粉煤灰混凝土強(qiáng)度和彈性模量依時(shí)發(fā)展的理論和試驗(yàn)研究。在可壓縮堆積模型基礎(chǔ)上，建立了應(yīng)力狀態(tài)下粉煤灰混凝土強(qiáng)度和彈性模量發(fā)展的理論模型，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)參數(shù)進(jìn)行回歸。 2. 開(kāi)展密封條件下粉煤灰混凝土徐變?cè)囼?yàn)研究。針對(duì)不同配比和軸壓比的素粉煤灰混凝土試件施加持續(xù)荷載，獲得了試件的徐變曲線(xiàn)。 3.建立粉煤灰混凝土徐變的簇模型。該模型反映混凝土徐變的粘彈性，本項(xiàng)目根據(jù)粉煤灰在混凝土中的水化機(jī)理，結(jié)合試驗(yàn)，建立的模型能夠考慮粉煤灰摻量對(duì)混凝土徐變的影響。 4.開(kāi)展鋼管粉煤灰混凝土軸心受壓和壓彎構(gòu)件徐變的理論和試驗(yàn)研究。在核心混凝土徐變的簇模型基礎(chǔ)上，分析鋼管粉煤灰混凝土軸心受壓和壓彎構(gòu)件徐變的規(guī)律和參數(shù)影響。 5.進(jìn)行徐變對(duì)鋼管粉煤灰混凝土構(gòu)件承載能力影響的理論和試驗(yàn)研究。在考慮徐變的混凝土本構(gòu)關(guān)系基礎(chǔ)上，建立考慮徐變的鋼管粉煤灰混凝土承載力計(jì)算方法，通過(guò)計(jì)算回歸，給出鋼管粉煤灰混凝土承載力的徐變折減系數(shù)。 通過(guò)本項(xiàng)目的研究發(fā)現(xiàn)，較低軸壓比持續(xù)荷載狀態(tài)下粉煤灰混凝土的強(qiáng)度和彈性模量較無(wú)荷載作用的混凝土有所提高，提高幅度一般在5%左右。鋼管粉煤灰混凝土徐變前期發(fā)展較為平緩，且較普通鋼管混凝土徐變?yōu)樾　?duì)于軸心受壓構(gòu)件而言，徐變對(duì)鋼管粉煤灰混凝土承載力的影響很小，而對(duì)壓彎構(gòu)件，徐變對(duì)其承載力的影響則不可忽略。 2100433B

粉煤灰混凝土具有良好的和易性，在鋼管混凝土中被大量應(yīng)用。然而，添加粉煤灰后鋼管混凝土的長(zhǎng)期性能卻未得到重視，對(duì)其徐變及徐變對(duì)承載能力影響的研究尚未開(kāi)展。添加粉煤灰后混凝土徐變機(jī)理發(fā)生變化，較普通混凝土更復(fù)雜。由于核心混凝土處于密封環(huán)境中，且在鋼管緊箍作用下處于多軸應(yīng)力狀態(tài)，鋼管粉煤灰混凝土的徐變是一個(gè)多因素耦合的復(fù)雜難題。對(duì)該問(wèn)題的深入研究有助于在設(shè)計(jì)施工階段合理考慮徐變影響和既有鋼管混凝土結(jié)構(gòu)狀態(tài)的合理評(píng)估。.本項(xiàng)目在試驗(yàn)基礎(chǔ)上，應(yīng)用混凝土徐變固結(jié)理論和粘彈性模型，考慮粉煤灰影響混凝土固結(jié)的機(jī)理，建立密封環(huán)境下粉煤灰混凝土徐變模型。應(yīng)用該模型，結(jié)合鋼管混凝土軸心受壓、壓彎構(gòu)件力學(xué)特點(diǎn)，建立鋼管粉煤灰混凝土軸心受壓和壓彎構(gòu)件徐變模型，分析粉煤灰類(lèi)型和摻量對(duì)鋼管粉煤灰混凝土徐變的影響。在理論研究和試驗(yàn)基礎(chǔ)上，建立考慮徐變的鋼管粉煤灰混凝土承載力計(jì)算公式，給出承載力的徐變折減系數(shù)。

本書(shū)重點(diǎn)闡述鋼管混凝土徐變理論。本書(shū)主要內(nèi)容包括鋼管混凝土軸心受壓、偏心受壓、受彎構(gòu)件以及鋼管混凝土構(gòu)件在溫度影響下的徐變行為分析，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在考慮幾何非線(xiàn)性、溫度效應(yīng)等因素作用下的徐變效應(yīng)分析，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)徐變效應(yīng)的概率分析以及徐變對(duì)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)適用性可靠度的影響，徐變對(duì)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性、確定性動(dòng)力響應(yīng)、隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)和動(dòng)力可靠度的影響等內(nèi)容。本書(shū)的研究?jī)?nèi)容屬于鋼管混凝土徐變研究的前沿問(wèn)題。本書(shū)按照研究問(wèn)題劃分章節(jié)，每一章都獨(dú)立、完整地?cái)⑹隽艘活?lèi)問(wèn)題，包括相應(yīng)的研究背景、研究方法和過(guò)程、研究結(jié)論等。 本書(shū)可供從事土木工程領(lǐng)域研究的科技人員及高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的師生參考。

第1章緒論

11鋼管混凝土徐變研究概述

111鋼管混凝土構(gòu)件徐變研究

112鋼管混凝土結(jié)構(gòu)徐變研究

113考慮溫度效應(yīng)的鋼管混凝土徐變研究

114鋼管混凝土徐變不確定性研究

115鋼管混凝土徐變研究總結(jié)與展望

12本書(shū)主要研究?jī)?nèi)容

第2章混凝土徐變理論

21引言

22混凝土材料的徐變

221混凝土變形性能

222混凝土徐變機(jī)理

223溫度對(duì)混凝土徐變的影響?yīng)í?

224混凝土徐變流變模型

23混凝土徐變的微觀(guān)本構(gòu)模型

231混凝土徐變的固結(jié)理論

232混凝土徐變的微預(yù)應(yīng)力固結(jié)理論

24混凝土徐變的數(shù)學(xué)模型

241普通混凝土徐變的B3模型

242硅粉混凝土徐變的B3修正模型

243粉煤灰混凝土徐變的B3修正模型

244混凝土徐變的微預(yù)應(yīng)力固結(jié)理論數(shù)學(xué)模型

245考慮溫度效應(yīng)的微預(yù)應(yīng)力固結(jié)理論數(shù)學(xué)模型及其數(shù)值解法

246考慮溫度效應(yīng)的混凝土徐變B3修正模型

25多軸應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土徐變

26小結(jié)

第3章鋼管混凝土構(gòu)件徐變

31引言

32鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件的徐變

321鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件的受力分析

322鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件的緊箍應(yīng)力

323鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件的徐變

324模型驗(yàn)證

325參數(shù)分析

33鋼管混凝土偏心受壓構(gòu)件的徐變

331鋼管混凝土偏心受壓構(gòu)件的受力分析

332鋼管混凝土偏心受壓構(gòu)件的緊箍應(yīng)力

333鋼管混凝土偏心受壓構(gòu)件的初始應(yīng)力

334鋼管混凝土小偏心受壓構(gòu)件的徐變

335鋼管混凝土大偏心受壓構(gòu)件的徐變

336模型驗(yàn)證

337參數(shù)分析

34鋼管混凝土受彎構(gòu)件的徐變

341鋼管混凝土受彎構(gòu)件的工作原理

342鋼管混凝土受彎構(gòu)件的受力分析

343鋼管混凝土受彎構(gòu)件的徐變

344參數(shù)分析

35考慮溫度效應(yīng)的鋼管混凝土構(gòu)件徐變

351考慮溫度效應(yīng)的鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件徐變

352考慮溫度效應(yīng)的鋼管混凝土小偏心受壓構(gòu)件徐變

353考慮溫度效應(yīng)的鋼管混凝土大偏心受壓構(gòu)件徐變

354參數(shù)分析

36鋼管高強(qiáng)混凝土軸心受壓構(gòu)件的徐變

361試驗(yàn)內(nèi)容及方法

362試驗(yàn)結(jié)果及分析

363模型建立

364模型驗(yàn)證

365參數(shù)分析

37小結(jié)

第4章鋼管混凝土結(jié)構(gòu)徐變

41引言

42結(jié)構(gòu)徐變效應(yīng)的確定性分析

421增量型類(lèi)彈性本構(gòu)關(guān)系和簡(jiǎn)化方法

422結(jié)構(gòu)徐變效應(yīng)分析方法

423考慮幾何非線(xiàn)性的結(jié)構(gòu)徐變效應(yīng)分析方法

424考慮溫度作用的結(jié)構(gòu)徐變效應(yīng)分析方法

43結(jié)構(gòu)徐變效應(yīng)的概率分析

431結(jié)構(gòu)徐變效應(yīng)分析的不確定性

432結(jié)構(gòu)徐變效應(yīng)的概率分析方法

433敏感性分析方法

44確定性徐變效應(yīng)數(shù)值模擬

441工程概況

442有限元模型

443考慮幾何非線(xiàn)性的徐變效應(yīng)分析結(jié)果

444考慮溫度作用的徐變效應(yīng)分析結(jié)果

445參數(shù)分析

45概率性徐變效應(yīng)數(shù)值模擬

451計(jì)算模型

452極限狀態(tài)定義

453模型驗(yàn)證

454結(jié)果與分析

46小結(jié)

第5章徐變對(duì)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)確定性地震響應(yīng)的影響?yīng)í?

51引言

52徐變對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能影響的關(guān)鍵問(wèn)題

521徐變對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能的影響機(jī)制

522混凝土徐變后效

523徐變后幾何非線(xiàn)性梁?jiǎn)卧那芯€(xiàn)剛度矩陣

53考慮徐變效應(yīng)的結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析

531運(yùn)動(dòng)方程的建立

532特征問(wèn)題數(shù)值解法

533結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)數(shù)值解法

54徐變對(duì)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)確定性地震響應(yīng)影響的數(shù)值模擬

541計(jì)算模型

542徐變對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的影響?yīng)í?

543徐變對(duì)結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響?yīng)í?

55小結(jié)

第6章徐變對(duì)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)隨機(jī)地震響應(yīng)的影響?yīng)í?

61引言

62地震地面運(yùn)動(dòng)的隨機(jī)模型

621隨機(jī)地震動(dòng)的譜描述

622地震地面運(yùn)動(dòng)加速度功率譜密度模型

623地震地面運(yùn)動(dòng)空間變化效應(yīng)

624地震激勵(lì)功率譜的分解

63結(jié)構(gòu)隨機(jī)地震響應(yīng)分析的數(shù)值方法

631一致激勵(lì)下結(jié)構(gòu)隨機(jī)地震響應(yīng)

632非一致激勵(lì)下結(jié)構(gòu)隨機(jī)地震響應(yīng)

64徐變對(duì)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)隨機(jī)地震響應(yīng)影響的數(shù)值模擬

641計(jì)算模型

642徐變對(duì)結(jié)構(gòu)隨機(jī)地震響應(yīng)的影響?yīng)í?

65小結(jié)

第7章徐變對(duì)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)動(dòng)力可靠性的影響?yīng)í?

71引言

72結(jié)構(gòu)的首次超越破壞準(zhǔn)則

73隨機(jī)反應(yīng)超越界限的概率分析

74基于Poisson假設(shè)的動(dòng)力可靠性分析

741隨機(jī)反應(yīng)最大值的概率分布

742確定界限下的動(dòng)力可靠性

743隨機(jī)界限下的動(dòng)力可靠性

75徐變對(duì)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)動(dòng)力可靠性影響的數(shù)值模擬

751徐變對(duì)隨機(jī)反應(yīng)最大值的影響?yīng)í?

752徐變對(duì)動(dòng)力可靠性的影響?yīng)í?

76小結(jié)

參考文獻(xiàn)

內(nèi)容介紹

《鋼管混凝土徐變》在對(duì)鋼管混凝土構(gòu)件進(jìn)行力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，應(yīng)用混凝土徐變的繼效流動(dòng)理論及多軸應(yīng)力下混凝土徐變理論，對(duì)鋼管混凝土構(gòu)件的徐變進(jìn)行了分析，并給出簡(jiǎn)便的設(shè)計(jì)公式，將其應(yīng)用于鋼管混凝土的格構(gòu)柱、框架結(jié)構(gòu)和拱橋結(jié)構(gòu)中。全書(shū)共分7章，主要內(nèi)容包括緒論、鋼管混凝土的軸心受壓構(gòu)件徐變、小偏心受壓構(gòu)件徐變、大偏心受壓構(gòu)件徐變、受彎構(gòu)件徐變及鋼管混凝土結(jié)構(gòu)徐變等?！朵摴芑炷列熳儭房晒氖峦聊竟こ?、力學(xué)研究等的科技人員及高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)師生參考。

2100433B