鋼筋混凝土早齡期約束收縮性能研究.pdf

1、現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)普遍存在影響其性能的早期變形裂縫問題。國(guó)內(nèi)外的研究側(cè)重于測(cè)試素混凝土材料的自由變形，實(shí)際工程中混凝土通常是配筋的，混凝土早期體積變形會(huì)受到鋼筋、模板、相鄰構(gòu)件、地基基礎(chǔ)等的約束而在內(nèi)部產(chǎn)生約束拉應(yīng)力，這種未成熟期強(qiáng)度尚低時(shí)候的拉應(yīng)力可能導(dǎo)致構(gòu)件開裂或者積累起來(lái)影響結(jié)構(gòu)整體性能。約束應(yīng)力大小和混凝土材料性質(zhì)、結(jié)構(gòu)的約束、以及環(huán)境因素有關(guān)。 試驗(yàn)研究方面，論文在測(cè)試混凝土基本力學(xué)參數(shù)隨齡期發(fā)展變化的試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上，專門

2、設(shè)計(jì)了針對(duì)軸向配筋構(gòu)件的剛性框架端部約束收縮試驗(yàn)系統(tǒng)，并研發(fā)適用于荷載、位移、應(yīng)變、溫度、濕度等多源多物理量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。在給定的溫濕度環(huán)境條件下，測(cè)試配筋混凝土構(gòu)件在剛性框架被動(dòng)約束下從拆模開始的約束荷載、鋼筋應(yīng)變、混凝土應(yīng)力等參數(shù)隨齡期的變化，同時(shí)輔以素混凝土試件自由收縮測(cè)試和配筋構(gòu)件無(wú)端約束情況下的收縮試驗(yàn)作對(duì)比研究。 試驗(yàn)設(shè)計(jì)上考慮結(jié)構(gòu)的約束方式和約束程度、混凝土材料與配比、以及環(huán)境條件三方面因素的影響。試件的結(jié)構(gòu)特性采

3、用剛性框架端部約束和配筋連續(xù)內(nèi)部約束兩種方式表征，其中設(shè)置了三種截面配筋率和兩種鋼筋布置方式；混凝土材料配制包括C30普通混凝土、C60高強(qiáng)混凝土、C30自密實(shí)混凝土三種類型；部分試件進(jìn)行了不同溫濕度環(huán)境條件下混凝土收縮性能的對(duì)比。 理論分析方面，引入“約束度”以定量分析配筋和端部約束對(duì)試件收縮變形的約束程度；比較了拉伸荷載直接作用和約束變形間接作用下配筋構(gòu)件開裂前后力學(xué)行為的差異，后者由于裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展造成約束變形部分釋放、

4、拉應(yīng)力下跌的反復(fù)過程，使得荷載變形曲線呈“鋸齒”狀發(fā)展，而前者呈“階梯”狀發(fā)展；基于配筋構(gòu)件裂縫寬度計(jì)算的粘結(jié)滑移理論，在假定粘結(jié)滑移區(qū)應(yīng)力為線性或二次拋物線分布的情況下，通過適當(dāng)假定和簡(jiǎn)化，建立全約束和部分約束條件下配筋混凝土收縮變形作用下的受力分析模型，給出初裂前后以及穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)約束荷載、混凝土應(yīng)力、鋼筋應(yīng)力的分布和計(jì)算方法，可以據(jù)此估算裂縫參數(shù)。 論文系統(tǒng)地測(cè)試和分析混凝土配筋構(gòu)件在約束條件下早齡期力學(xué)行為，對(duì)于揭示配筋混