第28卷第3期

　　　

2006年

9月南昌大学学报 工科版

　　　

JournalofNanchangUniversity(Engineering&Technology)Vol.28No.3

　

Sept.2006

　　文章编号:1006-0456(2006)03-0299-04

混凝土结构徐变效应的仿真分析方法探讨

徐镇凯,余翠英,李北虹,尹晓红

3.南昌铁路勘测设计院,江西南昌330002)

1

1

2

3

(1.南昌大学建筑工程学院,江西南昌330029;2.中铁二十四局南昌公司,江西南昌330002;

　　摘要:混凝土的徐变包括低应力水平下的近似线性徐变和高应力水平下的非线性徐变.在低应力水平下,混凝土的徐变与加载应力为近似线性关系,可以应用线性本构模型;,明显的非线性关系,线性本构模型不再适用.,有限元软件为开发平台,,.文中给.

关键词:混凝土结构;;;:A

　　,人们对

混凝土徐变的认识不断深化,徐变效应的分析、计算理论和方法也在不断发展.近年来,随着计算机技术的飞速发展和硬件的日益富有,得到人们的普遍关注,在混凝土徐变分析方面做了大量工作,取得了可喜的进展,对提高混凝土结构设计水平具有十分重要的意义.采用非线性有限元理论计算徐变对混凝土结构的作用效应进行仿真分析,是混凝土结构的三维非线性仿真分析重要问题之一.

τ0

+C(t,τ)

)E(τ

c

t

σ(τ)d(1)

τ)为混凝土在τ　　式中:τ0为初始持荷时期;Ec(

时刻的弹性模量;C(t,τ)为混凝土的徐变度.

(1)式可改写为:

ε(t)=σc(τ　　　0)

1+φ(t,τ)

Ec(τ0))Ec(τ

+

(2)

τ0

t

1+φ(t,τ0σ(τ)d

1　混凝土徐变效应分析的特点

混凝土结构的徐变效应计算分析非常复杂.影

响徐变的因素多且很复杂,包括诸如水泥品种、水灰比、骨料、养护条件、振捣程度、构件尺寸、工作环境的温度和湿度以及作用应力大小等等.由于影响混凝土徐变的因素多且一些因素是可变的,故而增大了计算徐变的难度.混凝土的徐变具有依时性的材料特征,在持续荷载作用下,混凝土的变形与历时相关.采用随龄期调整的混凝土有效模量进行计算分析,是体现混凝土徐变的依时性的较好方法.

　　式(2)中含有对应力历史的积分,不便于工程计算.根据积分中值定理、叠加原理和Trost—Bazant理论,在常荷载下,考虑徐变影响时则混凝土的应力应变关系为:ε(t)=σc(τ　0)

1+φ(t,τ0)

Ec(τ0)

+

ti=0

tσ(t)-σ(τ)

(1+φ(t,ti))=∑τ

Ec(ti)

σc(τ0)

1+φ(t,τ0)

Ec(τ0)

+∑τ

ti=

t

Δσc(ti)

0Ec(ti,τ0)

(3)

2　ANSYS软件徐变效应分析的二次

开发

2.1　混凝土本构关系模型的建立

　　为简化计算,取Ec(ti,τ0)=Ec(t,τ0)Ec(τ)

)Ec(ti,τ=0

1+χ(t,τ0)φ(t,τ0)

(4)

　　式(4)中:Ec(t,τ0)为按龄期调整的有效模量;

系数χ(t,τ0)称为龄期调整系数;R(t,τ0)为混凝土的松弛系数其计算式为:

χ(t,τ　0)1-R(t,τ0)

-混凝土徐变的本构关系一般可表示为:

ε(t)=σc(τ+C(t,τ+0)0)

Ec(τ0)

收稿日期:2005-12-12

作者简介:徐镇凯(1956-),男,教授.

φ(t,τ0)

(5)