混凝土徐变系数研究及防裂方法中的应用

Z.P.Bazant教授等在20世纪70年代末和80年代初陆续发表了关于BP模型和BP-KX模型的论文,对世界范围内较为庞大的试验数据经过拟合得出徐变函数表达式。1995年Z.P.Bazant在前两个模型的基础上,又提出了更为简化、理论性更强的B3模型,此种模型也是国际材料与结构试验研究联合会(RILEM)推荐的收缩徐变预测模型,目前国内鲜有介绍,因此本节对B3模型进行简要介绍。

B3模型是以微观非老化材料(non-aging materials)的徐变度函数φ(t,τ0)的拟合代替了线性徐变模型中徐变函数c(t,τ)的拟合,以纯粹的黏性元件表示了混凝土的不可恢复徐变。该理论考虑了应力水平对微观徐变应变率的影响,克服了迭加原理带来的偏差,是一种概念明确、参数较少、精度较高的混凝土徐变理论模型,在应力仿真计算中适应性较强。

单位应力下混凝土的应变,即单位应力产生的弹性应变和徐变应变之和,称为柔度函数J(t,τ0)。根据混凝土固化理论,3个分项的物理意义分别为初始柔度q 1、基本徐变柔度c 0(t,τ0)、干燥徐变柔度c d(t,τ0,tc),未说明标量的参照2.1.1小节。

式中:q 2、q 3、q 4、q 5为仅与构件尺寸和材料组成有关的材料参数;tc为干燥龄期;Q(t,τ0)、H(t)为积分函数和与环境相对湿度相的历时函数。(www.xing528.com)

从表达式可以看出,柔度函数J(t,τ0)实际上是材料参数与时间函数的线性组合。根据式(2.9),求得柔度函数J(t,τ0)后,可进一步根据定义求得徐变系数:

由于B3模型对大量试验数据符合程度较好而被国际材料与结构试验研究联合会(RILEM)推荐使用,但我国规范及文献中则鲜有涉及,暂不适合在国内进行普及推广。