《鋼管混凝土早齡期徐變研究》是依託北京交通大學，由韓冰擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：鋼管混凝土早齡期徐變研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：韓冰
- 依託單位：北京交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
快速水化的核心混凝土在很早齡期就開始與鋼管協同承受荷載，體現鋼管混凝土早齡期徐變區別其他結構的特點。早齡期徐變使鋼管混凝土應力分布和變形具有顯著的動態性和複雜性。為合理計算鋼管混凝土初始應力和變形，對早齡期徐變進行研究是必要的。.本項目對鋼管混凝土早齡期徐變開展試驗和理論研究。應力狀態下早齡期核心混凝土強度和彈性模量發展對分析早齡期鋼管混凝土力學性能非常重要，故開展試驗並套用可壓縮堆積模型建立計算方法。在此基礎上，套用水化動力學和粘彈性理論建立核心混凝土早齡期徐變模型。通過確定鋼管與核心混凝土彈性模量比時程曲線，解決彈性理論對早齡期混凝土不適用的難題，結合試驗，建立鋼管混凝土早齡期徐變計算方法。進行鋼管混凝土壓彎構件早齡期徐變試驗，分析早齡期徐變對鋼管混凝土應力分布和變形的影響。最後，探討徐變在早齡期與標準齡期計算上的統一性。項目立題新穎，創新性強，理論研究難度大。申請人前期工作基礎紮實。
結題摘要
快速水化的核心混凝土在很早齡期就開始與鋼管協同承受荷載，體現鋼管混凝土早齡期徐變區別其他結構的特點。早齡期徐變使鋼管混凝土應力分布和變形具有顯著的動態性和複雜性。為合理計算鋼管混凝土初始應力和變形，對早齡期徐變進行研究是必要的。 本項目對鋼管混凝土早齡期徐變開展試驗和理論研究。（1）進行了早齡期載入的核心混凝土強度和彈性模量發展的試驗研究，並基於可壓縮堆積模型，考慮了早齡期混凝土水化特點和載入影響，引入水化動力學和能量守恆條件，建立了核心混凝土強度和彈性模量發展的計算模型，通過與現有模型比較，模型能夠較好地反映早齡期載入混凝土的特點。通過研究發現，鋼管混凝土早齡期載入時，核心混凝土應力級別接近50%，這將產生材料非線性。（2）開展早齡期混凝土徐變試驗，考慮由於損傷導致的混凝土徐變非線性，套用聲發射測試方法，確定了非線性增量與聲發射撞擊數之間存在一一對應的關係，基於粘彈塑性理論，建立早齡期混凝土的非線性徐變模型。（3）開展鋼管混凝土早齡期徐變試驗研究，在鋼管混凝土基本受力模型中引入早齡期徐變模型，計算結果與試驗數據吻合良好，證明了該方法的適用性。研究表明，早齡期載入的鋼管混凝土中，鋼管和混凝土之間存在著複雜的應力重分布現象；過早載入齡期（＜1天）將導致鋼管混凝土徐變大幅增加，其量值接近素混凝土徐變。（4）套用上述方法進行了鋼管混凝土拱橋的早齡期徐變分析，並對兩座鋼管混凝土拱橋在施工期的變形進行了監測，並給出了隨著施工進展拱肋變形增加的依時性規律。 通過本項目的研究，驗證了鋼管混凝土早齡期徐變對結構具有重要的影響，在結構分析中，應考慮早齡期載入的特點，不能簡單採用現有的徐變模型進行分析，這將導致不安全的後果。項目完成了預定的研究目標和工作內容，已發表學術論文3篇（其中SCI論文2篇，均為II區），投稿論文5篇（均為SCI檢索期刊）。
