混凝土溫度應(yīng)力特性探討.pdf

1、在小浪底排沙洞工程中，溫度變化情況下，對埋于襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)部的混凝土應(yīng)變計、鋼筋計等觀測儀器所得實測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，分析發(fā)現(xiàn)，在施工期內(nèi)襯砌結(jié)構(gòu)同一斷面不同位置處的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)的變化情況并不相同,位于襯砌內(nèi)側(cè)的觀測儀器受到的約束要小于位于襯砌厚度中部的約束，襯砌內(nèi)側(cè)的壓應(yīng)變變化值均比襯砌厚度中部的大，可見，在襯砌結(jié)構(gòu)中，除了溫度變化，結(jié)構(gòu)所處的約束狀態(tài)對混凝土的溫度應(yīng)力也有很重要的影響。為了探究約束程度對溫度應(yīng)力的影響，通過分析混凝土結(jié)構(gòu)

2、的約束條件，提出了一個反映混凝土約束程度的參數(shù)——約束系數(shù)?；诨炷翍?yīng)變計的工作原理，分析溫度作用下混凝土約束程度以及溫度應(yīng)力與應(yīng)變計讀數(shù)的關(guān)系。并確立了彈性模量，溫度變化和約束程度與溫度應(yīng)力之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。在理論分析基礎(chǔ)上進(jìn)行溫度應(yīng)力試驗，采用彈性元件法和初始應(yīng)力法，通過改變彈性元件的厚度和初始應(yīng)力的大小，模擬了混凝土試件不同程度的彈性約束工況。實驗時設(shè)計的加熱裝置采用電熱帶纏繞在圓柱體混凝土外圍，并用泡沫填縫劑密封形成保溫隔熱層。

3、通過電熱帶給試件施加均勻溫度場，由埋置在試件中心位置的熱敏電阻和應(yīng)變計控制混凝土的溫度和應(yīng)變，同時試件外部增設(shè)千分表測定變形量，溫度變化產(chǎn)生的溫度應(yīng)力由壓力傳感器測得。
　　結(jié)果表明:
　?。?)混凝土試件的加熱裝置體積較小，在實驗室伺服試驗機上進(jìn)行溫度應(yīng)力試驗時，操作方便，可以提供較均勻的溫度場，且此裝置可以重復(fù)使用。
　　（2）提出的彈性元件法和初始應(yīng)力法可以有效的模擬彈性約束條件，達(dá)到了預(yù)期效果。
　?。?

4、）本文提出的反映混凝土約束程度的參數(shù) Kr，與試驗前的預(yù)壓應(yīng)力、彈性元件的厚度等因素有關(guān)?；诨炷翍?yīng)變計的讀數(shù)變化，得出計算混凝土構(gòu)件約束程度的公式Kr=1-(ε+β△T)/α△T。
　　(4)提出了約束程度與溫度應(yīng)力之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，σT=-фTEcKrα△T，在溫度變化相同的情況下，試件所受約束程度對溫度應(yīng)力產(chǎn)生的大小有重要影響，約束程度越強，溫度應(yīng)力越大。
　　（5）在固端約束及彈性約束條件下，由應(yīng)變計的實測數(shù)據(jù)分析可