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基于构件尺度的预应力混凝土徐变模型研究

张江涛 杜洋 蔡达华 陶钧 赵传礼 石文翔

张江涛, 杜洋, 蔡达华, 陶钧, 赵传礼, 石文翔. 基于构件尺度的预应力混凝土徐变模型研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(S1): 27-34. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S1.0027
引用本文: 张江涛, 杜洋, 蔡达华, 陶钧, 赵传礼, 石文翔. 基于构件尺度的预应力混凝土徐变模型研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(S1): 27-34. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S1.0027
Zhang Jiangtao, Du Yang, Cai Dahua, Tao Jun, Zhao Chuanli, Shi Wenxiang. Study on Creep Model of Pre-stressed Concrete Based on Component Scale[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(S1): 27-34. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S1.0027
Citation: Zhang Jiangtao, Du Yang, Cai Dahua, Tao Jun, Zhao Chuanli, Shi Wenxiang. Study on Creep Model of Pre-stressed Concrete Based on Component Scale[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(S1): 27-34. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S1.0027

基于构件尺度的预应力混凝土徐变模型研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2022.S1.0027
详细信息
    作者简介:

    张江涛(1985—),男,高级工程师,现主要从事核电厂老化管理方面的研究,E-mail: zhangjt@cnnp.com.cn

  • 中图分类号: TL334

Study on Creep Model of Pre-stressed Concrete Based on Component Scale

  • 摘要: 为评估核电厂安全壳结构的长期预应力损失,以预应力混凝土梁为研究对象,采用试验研究与理论分析相结合的方法,建立预应力混凝土徐变预测模型。在已有的预应力混凝土梁徐变试验基础上,采用相同的混凝土材料进行相同环境下的收缩试验,以测定预应力混凝土梁的实际收缩变形。考虑到混凝土收缩、徐变、预应力筋松弛的耦合作用,引入龄期调整有效模量法,建立由试验数据推导混凝土徐变系数的计算方法,最终建立预应力混凝土徐变模型并预测其长期徐变变形,为核电厂安全壳结构长期预应力损失评估提供了理论支撑。

     

  • 图  1  预应力混凝土梁概况 (单位:mm)

    @100表示箍筋间距

    Figure  1.  General Situation of Pre-Stressed Concrete Beam (Unit: mm)

    图  2  根据收缩试验得到的小、大尺寸试件收缩应变

    Figure  2.  Shrinkage Strain of Small- and Large-Size Specimens According to Shrinkage Test

    图  3  试件体表比与预应力混凝土T型梁干燥收缩应变

    Figure  3.  Ratio of Specimen Volume to Surface Area and Drying Shrinkage Strain of Pre-Stresses T-shaped Beam

    图  4  预应力混凝土梁截面应力应变分布

    ApAs—预应力筋和普通钢筋截面面积;epcesc—预应力筋、普通钢筋重心至截面重心的距离;emc,Aemc,B—测点M AM B至截面重心的距离;εscεpcεmc,Aεmc,B—预应力筋重心处、普通钢筋重心处、测点A处、测点B处混凝土的应变;εsh—混凝土收缩应变;σscσpcσmc,Aσmc,B—预应力筋重心处、普通钢筋重心处、测点MA处、测点MB处混凝土的应力。

    Figure  4.  Stress and Strain Distributions at Cross Section of Pre-stress Concrete Beam

    图  5  根据试验结果计算的混凝土梁$\varphi (t,{t_0})$

    Figure  5.  Concrete Beam φ(t,t0) Calculated from Test Results

    图  6  试验结果与规范推荐的$\varphi (t,{t_0})$对比

    Figure  6.  Comparison of the Test Results with the φ(t,t0) Recommended by the Specification

    图  7  梁L1中测点MAMB处的混凝土应变

    Figure  7.  Concrete Strain at Measuring Points MA and MB in Beam L1

    图  8  预应力混凝土梁L5测点MAMB处10 a周期应变预测

    Figure  8.  Prediction of 10 a Cyclic Strain at Measuring Points MA and MB of Pre-stressed Concrete Beam L5

    图  9  预应力混凝土梁L5测点MAMB处长期应变增长率

    Figure  9.  Long-term Strain Growth Rate at Measuring Points MA and MB of Pre-stressed Concrete Beam L5

    表  1  混凝土配合比  kg/m3

    Table  1.   Mix Proportion of Concrete  kg/m3

    成份水泥砂子石子粉煤灰矿渣外加剂
    含量4201756921030602014.8
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    表  2  预应力混凝土梁L1~L6加载方案

    Table  2.   Loading Scheme for Pre-Stressed Concrete Beams L1~L6

    梁编号L1L2L3L4L5L6
    预应力张拉龄期/d232323454545
    张拉控制应力/MPa0.65fpk0.60 fpk0.65 fpk0.70 fpk0.75 fpk0.73 fpk
    锚固后实际预应力/kN141135147153175165
    外荷载施加龄期/d180180180180180180
    外荷载水平/kN52.048.052.051.060.053.0
    下载: 导出CSV

    表  3  $\varphi (t,{t_0})$中待定参数的对比

    Table  3.   Comparison of Undetermined Parameters in φ(t,t0)

    所用规范abc
    ACI规范0.6010.00−0.070
    试验修正 (ACI)0.5713.19−0.072
    FIB规范0.350.88
    试验修正 (FIB)0.391.19
      “—”表示该模型无相关参数
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-01-18
  • 修回日期:  2022-04-08
  • 刊出日期:  2022-06-15

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