細(xì)觀尺度下不同應(yīng)力水平作用的高強(qiáng)混凝土徐變過程數(shù)值模擬.pdf

1、為研究不同應(yīng)力水平對混凝土徐變的影響程度，以單軸壓荷載、循環(huán)荷載和雙軸預(yù)應(yīng)力荷載下的徐變試驗結(jié)果為基礎(chǔ)，視混凝土由粗細(xì)骨料、水泥砂漿、可蒸發(fā)的水分組成的三相復(fù)合材料，基于多孔介質(zhì)理論的混凝土徐變模型，編制了徐變模擬分析程序，該程序可以模擬計算混凝土在單軸拉壓應(yīng)力、周期應(yīng)力及雙軸應(yīng)力下的徐變特性。在細(xì)觀尺度下，利用該程序計算了不同應(yīng)力水平下的徐變位移和徐變系數(shù)，模擬了不同應(yīng)力水平下混凝土內(nèi)部骨料、砂漿與水分的耦合作用，綜合考慮了不同應(yīng)力水

2、平、水分、骨料及砂漿等因素的影響，研究細(xì)觀徐變機(jī)理與宏觀徐變現(xiàn)象之間的聯(lián)系。
　　通過模擬計算，在單軸拉應(yīng)力作用下，研究了骨料含量、骨料強(qiáng)度、砂漿含水率與徐變系數(shù)及徐變位移之間的關(guān)系，通過建立細(xì)觀尺度下水分流速與孔隙壓力之間的聯(lián)系解釋了拉應(yīng)力減小徐變的原因;在周期應(yīng)力下，研究了平均應(yīng)力、應(yīng)力幅值與徐變系數(shù)的關(guān)系，通過建立細(xì)觀尺度下液相流速、孔隙壓力及固相等效應(yīng)力之間的聯(lián)系解釋了周期應(yīng)力加大徐變的原因;在雙軸應(yīng)力下，研究了豎向應(yīng)力、

3、橫向應(yīng)力與徐變系數(shù)的關(guān)系，細(xì)觀尺度下，通過建立水分流速變化過程、孔隙壓力消散過程及固相等效應(yīng)力變化過程之間的聯(lián)系解釋了雙軸應(yīng)力減小徐變的原因。
　　研究結(jié)果表明:1.通過模擬計算結(jié)果與試驗結(jié)果對比，表明本文采用的理論及編制的程序是可靠的，數(shù)值模擬方法可以描述細(xì)觀尺度下混凝土內(nèi)部骨料、砂漿、水分的運動規(guī)律;2.與單軸壓應(yīng)力相比，單軸拉應(yīng)力會減小徐變，單軸周期壓應(yīng)力會加大徐變，雙軸壓應(yīng)力會減小徐變，三種應(yīng)力都是通過影響水分的運動，加快

4、或減慢骨料與砂漿的內(nèi)力重分布速度，進(jìn)而影響混凝土徐變;3.基于不同應(yīng)力水平下混凝土徐變特性，結(jié)合工程實際給出了便于實際運用的徐變系數(shù)修正值;4.通過雙軸應(yīng)力徐變特性研究，表明對徐變敏感的結(jié)構(gòu)如渡槽、大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋，應(yīng)該減少雙軸預(yù)應(yīng)力損失，同時避免往復(fù)作用以減小徐變。
　　本文的創(chuàng)新點在于:一是結(jié)合混合物理論、多孔介質(zhì)理論、混凝土徐變理論建立了混凝土徐變模型，編制了可以考慮不同應(yīng)力水平作用的混凝土徐變有限元模擬分析程序以及