钢管混凝土早龄期徐变研究

快速水化的核心混凝土在很早龄期就开始与钢管协同承受荷载，体现钢管混凝土早龄期徐变区别其他结构的特点。早龄期徐变使钢管混凝土应力分布和变形具有显著的动态性和复杂性。为合理计算钢管混凝土初始应力和变形，对早龄期徐变进行研究是必要的。 本项目对钢管混凝土早龄期徐变开展试验和理论研究。1）进行了早龄期加载的核心混凝土强度和弹性模量发展的试验研究，并基于可压缩堆积模型，考虑了早龄期混凝土水化特点和加载影响，引入水化动力学和能量守恒条件，建立了核心混凝土强度和弹性模量发展的计算模型，通过与现有模型比较，模型能够较好地反映早龄期加载混凝土的特点。通过研究发现，钢管混凝土早龄期加载时，核心混凝土应力级别接近50%，这将产生材料非线性。2）开展早龄期混凝土徐变试验，考虑由于损伤导致的混凝土徐变非线性，应用声发射测试方法，确定了非线性增量与声发射撞击数之间存在一一对应的关系，基于粘弹塑性理论，建立早龄期混凝土的非线性徐变模型。3）开展钢管混凝土早龄期徐变试验研究，在钢管混凝土基本受力模型中引入早龄期徐变模型，计算结果与试验数据吻合良好，证明了该方法的适用性。研究表明，早龄期加载的钢管混凝土中，钢管和混凝土之间存在着复杂的应力重分布现象；过早加载龄期（<1天）将导致钢管混凝土徐变大幅增加，其量值接近素混凝土徐变。4）应用上述方法进行了钢管混凝土拱桥的早龄期徐变分析，并对两座钢管混凝土拱桥在施工期的变形进行了监测，并给出了随着施工进展拱肋变形增加的依时性规律。 通过本项目的研究，验证了钢管混凝土早龄期徐变对结构具有重要的影响，在结构分析中，应考虑早龄期加载的特点，不能简单采用现有的徐变模型进行分析，这将导致不安全的后果。项目完成了预定的研究目标和工作内容，已发表学术论文3篇（其中SCI论文2篇，均为II区），投稿论文5篇（均为SCI检索期刊）。 2100433B

快速水化的核心混凝土在很早龄期就开始与钢管协同承受荷载，体现钢管混凝土早龄期徐变区别其他结构的特点。早龄期徐变使钢管混凝土应力分布和变形具有显著的动态性和复杂性。为合理计算钢管混凝土初始应力和变形，对早龄期徐变进行研究是必要的。.本项目对钢管混凝土早龄期徐变开展试验和理论研究。应力状态下早龄期核心混凝土强度和弹性模量发展对分析早龄期钢管混凝土力学性能非常重要，故开展试验并应用可压缩堆积模型建立计算方法。在此基础上，应用水化动力学和粘弹性理论建立核心混凝土早龄期徐变模型。通过确定钢管与核心混凝土弹性模量比时程曲线，解决弹性理论对早龄期混凝土不适用的难题，结合试验，建立钢管混凝土早龄期徐变计算方法。进行钢管混凝土压弯构件早龄期徐变试验，分析早龄期徐变对钢管混凝土应力分布和变形的影响。最后，探讨徐变在早龄期与标准龄期计算上的统一性。项目立题新颖，创新性强，理论研究难度大。申请人前期工作基础扎实。

研究内容：研究不同掺合料对早龄期混凝土力学性能影响基础上进行微观性能研究，用材料的微观特性揭示宏观力学特性；进行早龄混凝土电特性试验研究并与力学性能有机地结合起来，建立广义的早龄期混凝土强度理论体系。研究意义：研究成果将把早龄期混凝土理论研究提到一个新的高度并为混凝土工程的早期质量监测提出有效的方法并带来社会及经济效益。 2100433B

本书重点阐述钢管混凝土徐变理论。本书主要内容包括钢管混凝土轴心受压、偏心受压、受弯构件以及钢管混凝土构件在温度影响下的徐变行为分析，钢管混凝土结构在考虑几何非线性、温度效应等因素作用下的徐变效应分析，钢管混凝土结构徐变效应的概率分析以及徐变对钢管混凝土结构适用性可靠度的影响，徐变对钢管混凝土结构动力特性、确定性动力响应、随机振动响应和动力可靠度的影响等内容。本书的研究内容属于钢管混凝土徐变研究的前沿问题。本书按照研究问题划分章节，每一章都独立、完整地叙述了一类问题，包括相应的研究背景、研究方法和过程、研究结论等。 本书可供从事土木工程领域研究的科技人员及高等院校相关专业的师生参考。

内容介绍

《钢管混凝土徐变》在对钢管混凝土构件进行力学分析的基础上，应用混凝土徐变的继效流动理论及多轴应力下混凝土徐变理论，对钢管混凝土构件的徐变进行了分析，并给出简便的设计公式，将其应用于钢管混凝土的格构柱、框架结构和拱桥结构中。全书共分7章，主要内容包括绪论、钢管混凝土的轴心受压构件徐变、小偏心受压构件徐变、大偏心受压构件徐变、受弯构件徐变及钢管混凝土结构徐变等。《钢管混凝土徐变》可供从事土木工程、力学研究等的科技人员及高等院校相关专业师生参考。

2100433B