鋼管混凝土早齡期徐變研究項(xiàng)目摘要

快速水化的核心混凝土在很早齡期就開始與鋼管協(xié)同承受荷載，體現(xiàn)鋼管混凝土早齡期徐變區(qū)別其他結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。早齡期徐變使鋼管混凝土應(yīng)力分布和變形具有顯著的動態(tài)性和復(fù)雜性。為合理計(jì)算鋼管混凝土初始應(yīng)力和變形，對早齡期徐變進(jìn)行研究是必要的。.本項(xiàng)目對鋼管混凝土早齡期徐變開展試驗(yàn)和理論研究。應(yīng)力狀態(tài)下早齡期核心混凝土強(qiáng)度和彈性模量發(fā)展對分析早齡期鋼管混凝土力學(xué)性能非常重要，故開展試驗(yàn)并應(yīng)用可壓縮堆積模型建立計(jì)算方法。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用水化動力學(xué)和粘彈性理論建立核心混凝土早齡期徐變模型。通過確定鋼管與核心混凝土彈性模量比時程曲線，解決彈性理論對早齡期混凝土不適用的難題，結(jié)合試驗(yàn)，建立鋼管混凝土早齡期徐變計(jì)算方法。進(jìn)行鋼管混凝土壓彎構(gòu)件早齡期徐變試驗(yàn)，分析早齡期徐變對鋼管混凝土應(yīng)力分布和變形的影響。最后，探討徐變在早齡期與標(biāo)準(zhǔn)齡期計(jì)算上的統(tǒng)一性。項(xiàng)目立題新穎，創(chuàng)新性強(qiáng)，理論研究難度大。申請人前期工作基礎(chǔ)扎實(shí)。

快速水化的核心混凝土在很早齡期就開始與鋼管協(xié)同承受荷載，體現(xiàn)鋼管混凝土早齡期徐變區(qū)別其他結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。早齡期徐變使鋼管混凝土應(yīng)力分布和變形具有顯著的動態(tài)性和復(fù)雜性。為合理計(jì)算鋼管混凝土初始應(yīng)力和變形，對早齡期徐變進(jìn)行研究是必要的。 本項(xiàng)目對鋼管混凝土早齡期徐變開展試驗(yàn)和理論研究。1）進(jìn)行了早齡期加載的核心混凝土強(qiáng)度和彈性模量發(fā)展的試驗(yàn)研究，并基于可壓縮堆積模型，考慮了早齡期混凝土水化特點(diǎn)和加載影響，引入水化動力學(xué)和能量守恒條件，建立了核心混凝土強(qiáng)度和彈性模量發(fā)展的計(jì)算模型，通過與現(xiàn)有模型比較，模型能夠較好地反映早齡期加載混凝土的特點(diǎn)。通過研究發(fā)現(xiàn)，鋼管混凝土早齡期加載時，核心混凝土應(yīng)力級別接近50%，這將產(chǎn)生材料非線性。2）開展早齡期混凝土徐變試驗(yàn)，考慮由于損傷導(dǎo)致的混凝土徐變非線性，應(yīng)用聲發(fā)射測試方法，確定了非線性增量與聲發(fā)射撞擊數(shù)之間存在一一對應(yīng)的關(guān)系，基于粘彈塑性理論，建立早齡期混凝土的非線性徐變模型。3）開展鋼管混凝土早齡期徐變試驗(yàn)研究，在鋼管混凝土基本受力模型中引入早齡期徐變模型，計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合良好，證明了該方法的適用性。研究表明，早齡期加載的鋼管混凝土中，鋼管和混凝土之間存在著復(fù)雜的應(yīng)力重分布現(xiàn)象；過早加載齡期（<1天）將導(dǎo)致鋼管混凝土徐變大幅增加，其量值接近素混凝土徐變。4）應(yīng)用上述方法進(jìn)行了鋼管混凝土拱橋的早齡期徐變分析，并對兩座鋼管混凝土拱橋在施工期的變形進(jìn)行了監(jiān)測，并給出了隨著施工進(jìn)展拱肋變形增加的依時性規(guī)律。 通過本項(xiàng)目的研究，驗(yàn)證了鋼管混凝土早齡期徐變對結(jié)構(gòu)具有重要的影響，在結(jié)構(gòu)分析中，應(yīng)考慮早齡期加載的特點(diǎn)，不能簡單采用現(xiàn)有的徐變模型進(jìn)行分析，這將導(dǎo)致不安全的后果。項(xiàng)目完成了預(yù)定的研究目標(biāo)和工作內(nèi)容，已發(fā)表學(xué)術(shù)論文3篇（其中SCI論文2篇，均為II區(qū)），投稿論文5篇（均為SCI檢索期刊）。 2100433B

研究內(nèi)容：研究不同摻合料對早齡期混凝土力學(xué)性能影響基礎(chǔ)上進(jìn)行微觀性能研究，用材料的微觀特性揭示宏觀力學(xué)特性；進(jìn)行早齡混凝土電特性試驗(yàn)研究并與力學(xué)性能有機(jī)地結(jié)合起來，建立廣義的早齡期混凝土強(qiáng)度理論體系。研究意義：研究成果將把早齡期混凝土理論研究提到一個新的高度并為混凝土工程的早期質(zhì)量監(jiān)測提出有效的方法并帶來社會及經(jīng)濟(jì)效益。 2100433B

本書重點(diǎn)闡述鋼管混凝土徐變理論。本書主要內(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鋼管混凝土結(jié)構(gòu)適用性可靠度的影響，徐變對鋼管混凝土結(jié)構(gòu)動力特性、確定性動力響應(yīng)、隨機(jī)振動響應(yīng)和動力可靠度的影響等內(nèi)容。本書的研究內(nèi)容屬于鋼管混凝土徐變研究的前沿問題。本書按照研究問題劃分章節(jié)，每一章都獨(dú)立、完整地?cái)⑹隽艘活悊栴}，包括相應(yīng)的研究背景、研究方法和過程、研究結(jié)論等。 本書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)專業(yè)的師生參考。

內(nèi)容介紹

《鋼管混凝土徐變》在對鋼管混凝土構(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理論及多軸應(yīng)力下混凝土徐變理論，對鋼管混凝土構(gòu)件的徐變進(jìn)行了分析，并給出簡便的設(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)專業(yè)師生參考。

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