一种考虑损伤影响的混凝土徐变预测方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑损伤影响的混凝土徐变预测方法，包括以徐变试验值与徐变计算值的残差平方和为目标函数，反演出徐变度公式中参数，构建出通用徐变度公式，确定损伤变量，基于通用徐变度公式和损伤变量构建混凝土徐变预测模型，采用构建的混凝土徐变预测模型完成对混凝土徐变过程的预测。本发明专利技术混凝土徐变预测方法综合考虑了裂缝等损伤对徐变变形发展过程的影响，具有较高的拟合精度，采用该方法获得的混凝土徐变变形结果与其实际变形结果误差较小，可为混凝土结构的设计及混凝土结构的耐久性、安全性评价提供有力的理论支撑，适用价值较高。

A prediction method of concrete creep considering damage effect

【技术实现步骤摘要】
一种考虑损伤影响的混凝土徐变预测方法
本专利技术属于混凝土徐变预测
，涉及一种考虑损伤影响的混凝土徐变预测方法。
技术介绍
混凝土在持续荷载作用下，会产生持续增长的变形，即所谓的徐变变形。而相关试验研究表明，混凝土的徐变变形行为与其承受的持续荷载水平密切相关，当荷载水平较低时，混凝土徐变变形与持续荷载水平呈线性相关，随着持续荷载水平的增大，混凝土徐变变形逐渐与持续荷载水平呈非线性关系。根据微裂纹理论，混凝土作为一种由不同粒径骨料、胶凝砂浆材料及水等多种物质构成的不均匀复合材料，由于水泥浆收缩、水分蒸发等原因，在荷载作用之前其内部就存在一定的微小裂纹和空隙，即损伤。当混凝土承受外荷载作用时，混凝土内部存在的微裂缝开始逐渐扩展，并产生新的微裂缝；同时，当混凝土承受的荷载水平到一定程度时，还会导致微裂缝穿透水泥砂浆，更有甚者穿透骨料，并最终形成贯穿裂缝。而微裂纹的扩展过程实际上是应变能的积累过程，在长期荷载作用下，尽管外部施加荷载没有增加，但徐变变形的增加也会引起应变能积累，而当应变能积累到一定程度后，部分应变能就会转化为表面能，导致混本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑损伤影响的混凝土徐变预测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1，测得徐变试验值，以徐变试验值与徐变计算值的残差平方和为目标函数，反演徐变度公式中参数f

【技术特征摘要】
1.一种考虑损伤影响的混凝土徐变预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，测得徐变试验值，以徐变试验值与徐变计算值的残差平方和为目标函数，反演徐变度公式中参数fi，gi，pi和ri(i＝1,2)，基于反演的徐变度公式中8个参数，构建出通用徐变度公式，通用徐变度公式如下：



式中：C(t,τ)为徐变度，其量纲为MPa-1；fi，gi，pi，ri(i＝1,2)为徐变度公式的8个参数，f1，g1，p1，r1用以表征混凝土持荷早期的可逆徐变特性，f2，g2，p2，r2用以表征混凝土持荷晚期的可逆徐变特性；；τ为加载龄期；t-τ为持荷时长；
步骤2，计算统计损伤参数F0、m，确定损伤变量D；
步骤3，基于通用徐变度公式和损伤变量D构建混凝土徐变预测模型；
步骤4，采用构建的混凝土徐变预测模型完成对混凝土徐变过程的预测。


2.根据权利要求1所述的一种考虑损伤影响的混凝土徐变预测方法，其特征在于，所述步骤3中构建的混凝土徐变预测模型如下：






E(τ)＝E0[1-exp(-0.4τ0.34)](4)
式中：ε(t)为混凝土材料的总应变；σ′(τ)为混凝土材料的有效应力；σ(τ)为混凝土材料的名义应力；D为损伤变量；τ为加载龄期，E(τ)为τ时刻混凝土的弹性模量；E0为混凝土最终弹性模量。


3.根据权利要求2所述的一种考虑损伤影响的混凝土徐变预测方法，其特征在于，所述E0＝1.45E28，E28为混凝土28天的弹性模量。


4.根据权利要求1或3所述的一种考虑损伤影响的混凝土徐变预测方法，其特征在于，所述步骤1中反演徐变度公式中8个参数fi，gi，pi和ri(i＝1,2)的具体过程如下：
步骤1.1，将式(1)中待定参数fi，gi，pi，ri(i＝1,2)记为X，即X＝[x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8]T，则有：



步骤1.2，以徐变试验值与徐变计算值的残差平方和作为参数，反演优化问题的目标函数，即：



式中：F(X)为目标函数；C(t,τ)为徐变度计算值；C′(t,τ)为徐变度试验值；xi(i＝1～8)为待定参数；
步骤1.3，确定设计变量为8个，复合型顶点数K为6个，在约束内随机产生K个顶点，以构成初始复合形，并运用复合形法的Matlab程序进行迭代计算，从而确定待定参数xi(i＝...

【专利技术属性】
技术研发人员：李炎隆，卜鹏，刘云贺，陈俊豪，黎康平，马辉，邱文，黄灵芝，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61