RPC-NC組合截面梁收縮徐變變形差對梁體性能的影響分析.pdf

1、活性粉末混凝土RPC(Reactive Powder Concrete)是一種具有高強度、高韌性、高耐久性的超高性能混凝土材料，能有效地克服目前普通混凝土結(jié)構(gòu)中存在的問題。但由于RPC的基本配制和普通混凝土不同，造成了它對各組分及生產(chǎn)過程的要求較高，硅粉的摻入、高效減水劑和鋼纖維的使用以及較高的成型和養(yǎng)護條件，都提高了RPC的生產(chǎn)成本，故本文提出采用普通混凝土NC和活性粉末混凝土RPC的組合構(gòu)件，即在受拉區(qū)使用活性粉末混凝土，在受壓區(qū)二

2、次澆注普通混凝土，從而充分利用兩種材料的材料特性。
　　在RPC和普通混凝土粘結(jié)完好的情況下，這種因先后澆筑時間差和材性差別引起的二者變形差，必使構(gòu)件產(chǎn)生截面應(yīng)力重分布和結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布，影響結(jié)構(gòu)的變形、裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展等使用性能，甚至影響極限承載力。針對這種情況，本文進行了以下研究并得到相關(guān)的結(jié)論:
　　1.通過對常應(yīng)力和變應(yīng)力作用下混凝土應(yīng)變組成的分析，探討了利用初應(yīng)變法來計算混凝土徐變效應(yīng)，推導(dǎo)出應(yīng)變增量公式。
　

3、　2.舉例計算了單向中心受壓構(gòu)件徐變效應(yīng)的應(yīng)力，由計算結(jié)果可知，徐變使得單向中心受壓構(gòu)件中混凝土應(yīng)力減小，鋼筋應(yīng)力增大，表示混凝土所承擔(dān)的應(yīng)力轉(zhuǎn)移到鋼筋上，實際工程中，驗算鋼筋應(yīng)力時應(yīng)該加以注意。
　　3.進行了對13個不同的疊合梁的基于截面的全過程分析，分析對比了各條曲線，研究結(jié)果表明，(1)RPC-NC疊合梁的極限抗彎強度與NC整澆梁的極限荷載相等，應(yīng)用常用的等效矩形應(yīng)力圖法計算疊合梁的極限抗彎強度，結(jié)果與數(shù)值計算偏差很小，故

4、利用原有梁構(gòu)件抗彎強度公式，計算疊合梁的極限抗彎強度是可行的。(2)預(yù)制RPC構(gòu)件的存在僅為提高了整體截面的開裂彎矩，提高程度約為4～5倍。開裂形態(tài)既有始于疊合面以上普通混凝土受拉破壞，又有始于疊合梁底部RPC受拉破壞兩種，為了更好地利用RPC的耐久性及抗拉強度，建議使用約為全梁高度一半作為預(yù)制RPC構(gòu)件的高度。
　　4.將規(guī)范給出的徐變系數(shù)進行最小二乘法擬合，擬合成三項指數(shù)式，結(jié)果表明，三項指數(shù)式與多系數(shù)乘積式契合度良好。

5、>　　5.通過對疊合梁考慮收縮、或考慮徐變以及同時考慮徐變與收縮三種情況下的應(yīng)力分析，研究結(jié)果表明，徐變和收縮對于受拉區(qū)活性粉末混凝土和受拉鋼筋的應(yīng)力影響較大，使二者的應(yīng)力都有不同程度上的增加，在設(shè)計和驗算時候要尤為注意。
　　6.通過疊合梁收縮徐變效應(yīng)的長期撓度、長期剛度和開裂彎矩的計算，結(jié)合普通梁的計算結(jié)果，研究結(jié)果表明，(1)疊合梁的短期剛度要大于普通混凝土梁，短期撓度小于普通混凝土梁，但是上下疊合截面不同的收縮徐變特性，導(dǎo)

6、致它的長期撓度增大系數(shù)要大于普通混凝土梁，其值接近大20％，雖然如此，疊合梁的最終撓度還是小于普通土梁。(2)收縮徐變能使疊合梁的開裂彎矩減小，但是減小的最終開裂彎矩值仍然大于普通混凝土梁的開裂彎矩，這也從側(cè)面保證了新型疊合梁能夠有效地提高開裂彎矩。
　　7.通過影響收縮徐變的因素進行對比分析，結(jié)果表明，RPC高度、混凝土等級以及配筋率對于收縮徐變都有著不同程度的影響。RPC高度越高，混凝土強度等級越高，配筋率越高，最終的撓度越小