《鋼-混凝土組合梁徐變和收縮效應的理論和試驗研究》是依託昆明理工大學，由周東華擔任項目負責人的地區科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：鋼-混凝土組合梁徐變和收縮效應的理論和試驗研究
- 項目類別：地區科學基金項目
- 項目負責人：周東華
- 依託單位：昆明理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鋼-混凝土組合梁發揮了兩種材料的受力優勢，具有強度高、剛度大、延性好等特點，在土木工程中套用越來越廣泛。在長期使用過程中，組合梁中的混凝土板會產生徐變和收縮，在鋼樑的約束下將引起截面應力和結構內力重分布，從而導致最終應力狀態的改變。怎樣來計算組合梁在一系列直接和間接作用下的徐變和收縮效應？目前還缺乏行之有效和簡單方便的解析計算方法，對組合梁的徐變和收縮效應（如應力和內力的重分布）的認知也不多和不充分。本項目的研究內容一是從理論上解決組合梁徐變和收縮引起的應力和內力重分布計算問題，尤其是研究簡單方便的計算方法，如經項目組的前期研究提出的直接法；二是從試驗上對理論研究成果進行驗證，同時探尋組合梁的徐變和收縮行為規律。本項目的研究將會推進完善組合梁的計算理論和進一步揭示組合梁在徐變和收縮作用下的複雜受力行為，同時也為今後技術標準的相關內容制定提供理論依據，為工程設計提供有價值的參考和建議。
結題摘要
項目的背景和主要研究內容 鋼-混凝土組合梁具有強度高、剛度大、延性好等特點，在工程中套用十分廣泛。組合梁的混凝土板會產生徐變和收縮，在鋼樑的約束下將引起截面應力和結構內力重分布，從而導致最終應力狀態的改變。怎樣來計算組合梁在一系列直接和間接作用下的徐變和收縮效應？目前需要行之有效和簡單方便的解析計算方法，另外，對組合梁的徐變和收縮效應（如應力和內力的重分布）的認知也還不充分。本項目研究內容由理論和試驗兩方面構成：在理論方面要解決組合梁徐變和收縮引起的應力和內力重分布的計算問題，尤其是簡單方便的計算方法；在試驗方面，研究組合梁在混凝土板發生徐變和收縮情況下的撓度、截面應變及支反力隨時間的變化的反應。 重要結果 用迪辛格（Dischinger）和呂休（Rüsch）的微分本構關係以及特羅斯特（Trost）的代數本構關係推導了組合梁因混凝土板徐變和收縮引起的內力重分布的精確和近似的解析解；利用得到的解析解又推導了“直接法”所需的徐變約束係數，用徐變約束係數和徐變係數可將混凝土的彈性模量進行折減，從而可避免內力重分布的計算，而直接計算截面工作應力。 採集了組合梁徐變和收縮效應的試驗的數據，採集時長近兩年，這些數據可揭示一些參數（如靜定與超靜定支承、鋼樑大小等）帶來的徐變力學行為，也是檢驗理論公式難得的資料。 關鍵數據及其科學意義 得到的理論計算公式可用於工程結構設計，尤其是用於橋樑結構，因其徐變和收縮的效應大，也可用於核對及檢驗有限元軟體計算結果。 目前我國《鋼結構設計規範》對組合梁的徐變效應處理過於粗糙，當考慮徐變時將混凝土的面積減半，這種處理對於載入早、持荷時間長、環境濕度小、溫度高是嚴重偏於不安全，而與前面情況相反時，又偏於保守。本項目的理論研究結果能考慮多因素（載入齡期、持荷時長、結構環境因素等）對組合梁的徐變和收縮效應進行計算，得到較準確的工作應力，對安全和經濟設計是有幫助和意義的，對規程相關條款的改進也是參考價值的。
