混凝土结构温度场及温度徐变应力研究.pdfVIP

摘 要 由于受到周围气候环境的影响，混凝十结构无论是施1_期还是使用期，结构内部将产生 变化过程极为复杂的温度场和应力场。温度对结构产生的效应可能超过其他荷载而成为结构 女全的土要因素。因此，弄清混凝土结构温度场和温度应力分布状况，对于完善结构设计理 论，保证泥凝土结构的经济适用、安全耐久具有重要的实用价值和理论意义。 本文在)泛阅读国内外文献的基础上，以箱梁为基本研究对象，对混凝土结构温度场的 计算方法、边界条件的确定、材料基本热I参数的影响和实验方法以及温度徐变应力分析等 方面进行了系统的研究。 基于混凝土结构温度场和温度效应分析的基本假定，本文总结了纵、一横向白约束应力和 外约束应力，竖向和横向变形，以及等效线性温差的基本求解方法。进行了新形混凝十迭合 箱梁的温度场和温度效应的理论分析，经与现场测试结果的比较，发现在恰当地选取边界条 件和N凝十热工参数的情况下，理论分析可以得到较为精确的结果。 通过对上海地区气象资料进行数理统计分析，得到30年、50年、100年重现期的气象 条件。结合混凝土基本热_参〔数的选取，分析井比较了不同重现期气象参数条件 卜.轨道箱 梁以及迭合箱梁在正常使用期间可能出现的不利温度效应。 对混凝十的导热系数、比热和线膨胀系数以及表面热交换系数和太阳辐射吸收系数进行 了敏感性分析，提出了风速和吸收率的修正系数公式。 表面热交换系数和太阳辐射吸收率是影响温度场及温度效应的控制参数。本文研究了表 面热交换系数和太阳辐射吸收系数的试验方法，对这两个系数的测试进行了探索性试验。研 究其测量方法和_I_程中取值范围，为温度场的准确计算提供了一定的参考。 总结了各种徐变理论和分析方法，然后以素混凝土构件为对象，分析徐变对温度应力和 收缩应力的影响，选择龄期调格有效模量法作为_C程应用的简化计算方法。本文还推导了配 筋构件中混凝土、普通钢筋和预应力钢筋应力随龄期变化公式，并拟合出钢筋影响系数计算 公式。 根据ACI209(92)和CEBFIPMC90中的徐变系数计算公式，编制了相应的计算程序，计 算出不同加载龄期、不同强度等级、不同有效厚度、不同湿度等条件FN凝土的徐变系数、 老化系数、松弛系数和有效弹性模鼓，并以图表的方式提供了相应计算结果。使 程「技术人 员能够很方便地得到徐变对结构温度效应的影响。 骤然降温是混凝土结构表面开裂的上要原因之一。本文结合徐变理论，分析了骤然降温 使得结构压应力区出现开裂或较大拉应力等 “应力异常”现象。 关键字:混凝土结构 A度场 温度应力 徐变应力 收缩应力 骤然降温 ABSTRACT Climatechangewouldcausecomplicatedtemperaturefieldandstressfieldin concretestructuresduringconstructionperiodandserviceablelife.Theeffectscausedby temperaturewouldbemajorsafetyfactorthanthosecausedbyotherloads.Somaking clearoftemperaturefieldandthermalstressdistributioninconcreteisofimportantin perfectingdesigntheory toguaranteeeconomicallyaffordable andsafeconcrete structures. Basedondocumentationathomeandabroad,thepaperconsidersboxgirderas investigatedsubjectanddevelopsinfollowingthreefocalpoints.Thefirstiscomputing methodandboundaryconditiondeterminingoftemperaturefield.Thesecondissensitivity analysisandtestingmethodofthermalparameters.Thethirdisthermal-creepstress analysis. Basedonbasicassumptionoftemperaturefieldandeffects