一种基于成熟度的混凝土结构开裂风险评估方法技术
【技术实现步骤摘要】
一种基于成熟度的混凝土结构开裂风险评估方法
本专利技术属于建筑业、土木工程、水利工程领域，尤其涉及到一种成熟度的混凝土结构开裂风险评估方法。
技术介绍
混凝土裂缝具有降低结构耐久性、削弱结构承载力、造成结构漏水等危害，控制混凝土裂缝是工程领域的一个难题，通过有限元计算对结构的开裂风险进行评估是预防裂缝出现一种很好的辅助措施。但是进行有限元计算时，一般只考虑时间对混凝土水化反应、强度增长和收缩的影响，很少考虑到温度对其影响。实际上，混凝土强度增长的过程是一个化学反应过程，温度越高，化学反应越迅速，强度增长越快，因此通过有限元计算对结构的开裂风险有必要考虑温度的影响。混凝土成熟度是考虑温度影响后的等效龄期，是将不同温度下混凝土养护时间等效为同一参考温度下的水化时间，进行有限元计算时用成熟度代替单纯的时间必将大大提高计算的准确性。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，针对目前进行混凝土开裂风险评估有限元计算时无法考虑温度影响，准确性低的问题，提供一种基于成熟度的混凝土结构开裂风险评估方法。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种基于成熟度的混凝土结构开裂...
【技术保护点】
一种基于成熟度的混凝土结构开裂风险评估方法，其特征在于，包括以下步骤：1)按照规范要求成型多组试件，测试试块不同养护温度不同龄期对应的抗压强度、静力受压弹性模量、抗折强度以及收缩率，依据规范处理数据，得到对应的抗压强度、静力受压弹性模量、抗拉强度和收缩率；2)根据成熟度计算公式计算不同养护温度不同测试龄期对应的成熟度，对数据进行处理，得到成熟度与抗压强度、静力受压弹性模量、抗拉强度和收缩率之间关系式；3)按照规范要求，测定混凝土绝热温升曲线，对数据进行处理，得到混凝土成熟度与绝热温升关系式；4)建立混凝土热分析有限元模型，设定边界条件和材料属性，根据每个计算时间段起始单元的...
【技术特征摘要】
1.一种基于成熟度的混凝土结构开裂风险评估方法，其特征在于，包括以下步骤：1)按照规范要求成型多组试件，测试试块不同养护温度不同龄期对应的抗压强度、静力受压弹性模量、抗折强度以及收缩率，依据规范处理数据，得到对应的抗压强度、静力受压弹性模量、抗折强度和收缩率；2)根据成熟度计算公式计算不同养护温度不同测试龄期对应的成熟度，对数据进行处理，得到成熟度与抗压强度、静力受压弹性模量、抗折强度和收缩率之间关系式；3)按照规范要求，测定混凝土绝热温升曲线，对数据进行处理，得到混凝土成熟度与绝热温升关系式；4)建立混凝土热分析有限元模型，设定边界条件和材料属性，根据每个计算时间段起始单元的温度、时间段长度和前一时间段成熟度，计算该单元对应的成熟度，代入成熟度与温升关系式，得到该时间段内放热量，进行有限元计算，得到该时间段结束时的温度，该温度作为下一时间段起始温度，不断的递推计算直到达到了预定的时间点，导出每个时间点的每个单元、每个节点对应的成熟度和每个节点的温度；5)建立混凝土力学分析有限元模型，设定边界条件，导入每个时间点的每个单元、每个节点对应的成熟度和温度，根据成熟度与静力受压弹性模量关系式，求出每个单元每个时间点的静力受压弹性模量，定义每个单元每个时刻的材料属性，根据成熟度与收缩的关系式，得到每个节点每个时间段内的收缩量，折算成当量温度，结合该节点该时间段初始时刻和结束时刻温度，得到该时间段内综合温度变化，作为温度荷载，加载在有限元模型上，有限元计算得到该时间段内应力变化值时，将每个节点的应力变化值导出；6)导入步骤4)和步骤5)的有限元计算结果，根据规范给出的应力松弛系数以及时间应力计算公式，数据处理后得到每个节点每个时刻对应的第一主应力，根据成熟度与抗压强度、抗折强度关系式，得到每个节点各个时刻的抗压强度和抗折强度，与其第一主应力相除，得到每个节点安全系数，当某个节点安全系数小于安全系数容许值时，认为结构存在开裂风险。2.如权利要求1所述的基于成熟度的混凝土结构开裂风险评估方法，其特征在于：在步骤1)中试块抗压强度、静力受压弹性模量、抗折强度试块测试均按照《普通混凝土力学性能试验方法》GB50081要求进行，试块收缩测试按照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》GB/T50082要求进行，试块数量、养护温度以及测试的龄期按照结构的重要等级、计算时间长、预估混凝土最高温升因素确定。3.如权利要求1所述的基于成熟度的混凝土结构开裂风险评估方法，其特征在于：在步骤2)中采用的成熟度计算公式：
【专利技术属性】
技术研发人员：张琨，王辉，孙克平，刘志茂，刘卫军，刘彬，张进利，欧阳明勇，庞二波，
申请(专利权)人：中建三局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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