一种轻质超高性能混凝土的徐变性能评价方法技术

本发明专利技术公开了一种轻质超高性能混凝土的徐变性能评价方法，包括如下步骤：S1，测试LUHPC样品的抗压强度、弹性模量、环境温湿度以及LUHPC棱柱体的徐变形变量；S2，计算不同龄期、不同钢纤维掺量下LUHPC的初始徐变系数，并建立初级LUHPC徐变模型；S3，对初级LUHPC徐变模型进行非线性回归分析，并利用最小二乘法进行拟合，建立关于抗压强度和钢纤维掺量的次级LUHPC徐变模型；S4，基于次级LUHPC徐变模型计算得到徐变系数，通过徐变系数对轻质超高性能混凝土的徐变性能进行评价。本发明专利技术徐变模型考虑混凝土抗压强度和钢纤维掺量的影响，所提出的计算方法使LUHPC结构长期性能分析更合理、准确。准确。准确。

【技术实现步骤摘要】
一种轻质超高性能混凝土的徐变性能评价方法


[0001]本专利技术涉及交通运输业桥涵工程
，具体是涉及一种轻质超高性能混凝土的徐变性能评价方法。

技术介绍

[0002]随着城市高架和立交桥的迅速发展，预制拼装结构越来越多地应用于桥梁工程中。桥梁施工采用预制拼装技术，将显著缩短施工工期，大幅减小施工过程中带来的城市交通拥堵难题，同时实现降低能耗、减少对周边环境污染的影响。现有的预制拼装桥梁构件常采用普通高性能混凝土，材料存在密度大、体积稳定所需时间长、需蒸养、施工工艺复杂等问题，导致其预制构件自重大，应用于预制拼装桥梁时施工和运输困难，限制了预制拼装技术在桥梁工程中的发展与推广应用。
[0003]针对上述问题，采用轻质超高性能混凝土（Lightweight Ultra
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High Performance Concrete，简称LUHPC），其自重轻，具有优异的力学性能和耐久性能，应用于预制拼装桥梁结构中将显著减轻桥梁自重，增大桥梁跨径，解决构件运输和吊装难题，应用前景广阔。徐变是混凝土的固有时变特性，对混凝土桥梁结构的长期性能影响显著，目前已提出的混凝土徐变模型种类繁多，如CEB
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FIP(1990)徐变模型、GL2000徐变模型、Realm B3徐变模型和ACI209R(1992)徐变模型，不同徐变模型的基本形式、适用范围和考虑参数也各不相同，导致混凝土桥梁结构长期性能预测结果差异较大。LUHPC是一种新型混凝土材料，已有徐变模型对其是否适用尚不明确，限制了LUHPC在桥梁结构工程中的应用。因此，本专利技术开展LUHPC材料徐变性能研究，考虑加载龄期、钢纤维掺量等参数对混凝土徐变性能的影响作用，提出适用于轻质超高性能混凝土的徐变模型，为LUHPC在桥梁工程中的应用提供技术支撑。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提供一种轻质超高性能混凝土的徐变性能评价方法，用于解决现有技术中缺少有效LUHPC徐变模型的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种轻质超高性能混凝土的徐变性能评价方法，包括如下步骤：S1，测试LUHPC样品的抗压强度、弹性模量、环境温湿度以及LUHPC棱柱体的徐变形变量；S2，基于S1步骤中获取的测试数据，计算不同龄期、不同钢纤维掺量下LUHPC的初始徐变系数，并建立初级LUHPC徐变模型；S3，对初级LUHPC徐变模型进行非线性回归分析，并利用最小二乘法进行拟合，建立关于抗压强度和钢纤维掺量的次级LUHPC徐变模型；S4，基于次级LUHPC徐变模型计算得到徐变系数，通过徐变系数对轻质超高性能混凝土的徐变性能进行评价。
[0006]S1步骤中，通过材料应能测试试验，获取不同龄期、不同钢纤维掺量下LUHPC样品的抗压强度、弹性模量和环境温湿度。
[0007]S1步骤中，通过LUHPC徐变性能试验，获取不同龄期下LUHPC样品的徐变系数。
[0008]S2步骤中，基于CEB
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FIP(1990)徐变模型建立初级LUHPC徐变模型，其表达式为：（1）其中，表示加载龄期、计算龄期为时的徐变系数，表示名义徐变系数，表示加载后徐变随时间的发展函数，为混凝土抗压强度影响系数，为钢纤维影响系数。
[0009]具体地，S3步骤的具体过程如下：S31，对初级LUHPC徐变模型进行非线性回归分析，得到每一组徐变系数所对应的抗压强度影响系数和钢纤维影响系数；S32，利用最小二乘法进行线性拟合，获得抗压强度影响系数和钢纤维影响系数的表达式，并带入初级LUHPC徐变模型中，得到次级LUHPC徐变模型。
[0010]具体地，抗压强度影响系数和钢纤维影响系数的表达式为：（2）（3）其中，表示徐变加载时刻LUHPC的轴心抗压强度。
[0011]具体地，次级LUHPC徐变模型的表达式为：（4）。
[0012]具体地，名义徐变系数的表达式为：（5）其中，为加载后环境相对湿度变化的影响函数，为计算时刻的混凝土龄期，=1d；为混凝土强度，。
[0013]具体地，加载后徐变随时间的发展函数的表达式为：（6）加载后环境相对湿度变化的影响函数的表达式为：（7）其中，为加载后构件理论厚度的影响函数，RH为环境相对湿度，RH0=100%，h为构件的理论厚度，h0=100mm。
[0014]具体地，加载后构件理论厚度的影响函数的表达式为：（8）其中，RH为环境相对湿度，RH0=100%，h为构件的理论厚度，h0=100mm。
[0015]本专利技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术提供了一种轻质超高性能混凝土的徐变性能评价方法，基于现行CEB
‑
FIP(1990)徐变模型，考虑混凝土抗压强度和钢纤维掺量的影响，提出了轻质超高性能混凝土徐变模型计算方法，使LUHPC结构长期性能分析更合理、准确、便捷；该徐变性能评价方法的提出，为桥梁结构长期性能设计提供了计算
方法，推动了预制拼装混凝土桥梁结构的发展，也为轻质超高性能混凝土材料在桥梁结构乃至建筑结构工程中的推广应用提供了技术支撑。
附图说明
[0016]图1是本专利技术中轻质超高性能混凝土的徐变性能评价方法一实施方式的流程图；图2是本专利技术中轻质超高性能混凝土棱柱体徐变加载试验装置图。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本专利技术保护的范围。
[0018]请参阅图1，本专利技术中轻质超高性能混凝土的徐变性能评价方法，包括如下步骤：S1，测试LUHPC样品的抗压强度、弹性模量、环境温湿度以及LUHPC棱柱体的徐变形变量。本步骤中，通过材料应能测试试验，获取不同龄期、不同钢纤维掺量下LUHPC样品的抗压强度、弹性模量和环境温湿度；通过LUHPC徐变性能试验，获取不同龄期下LUHPC样品的徐变系数，具体装置与传统徐变性能试验的装置相似，如图2所示，故不做展开赘述。
[0019]S2，基于S1步骤中获取的测试数据，计算不同龄期、不同钢纤维掺量下LUHPC的初始徐变系数，并建立初级LUHPC徐变模型。本步骤中，基于我国现行桥梁规范采用的CEB
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FIP(1990)徐变模型建立初级LUHPC徐变模型，以形成初步的模型雏形，其表达式为：（1）（1）式中，表示加载龄期、计算龄期为时的徐变系数，表示名义徐变系数，表示加载后徐变随时间的发展函数，为混凝土抗压强度影响系数，为钢纤维影响系数。
[0020]具体地，名义徐变系数的表达式为：（5）（5）式中，为加载后环境相对湿度变化的影响函数，为计算时刻的混凝土龄期，=1d；为混凝土强度，。
[0021]加载后徐变随时间的发展函数的表达式为：（6）加载后环境相对湿度变化的影响函数的表达式为：（7）（6）（7）式中，为加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻质超高性能混凝土的徐变性能评价方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，测试LUHPC样品的抗压强度、弹性模量、环境温湿度以及LUHPC棱柱体的徐变形变量；S2，基于S1步骤中获取的测试数据，计算不同龄期、不同钢纤维掺量下LUHPC的初始徐变系数，并建立初级LUHPC徐变模型；S3，对所述初级LUHPC徐变模型进行非线性回归分析，并利用最小二乘法进行拟合，建立关于抗压强度和钢纤维掺量的次级LUHPC徐变模型；S4，基于所述次级LUHPC徐变模型计算得到徐变系数，通过所述徐变系数对轻质超高性能混凝土的徐变性能进行评价。2.根据权利要求1中所述轻质超高性能混凝土的徐变性能评价方法，其特征在于，所述S1步骤中，通过材料应能测试试验，获取不同龄期、不同钢纤维掺量下LUHPC样品的抗压强度、弹性模量和环境温湿度。3.根据权利要求1中所述轻质超高性能混凝土的徐变性能评价方法，其特征在于，所述S1步骤中，通过LUHPC徐变性能试验，获取不同龄期下LUHPC样品的徐变系数。4.根据权利要求1中所述轻质超高性能混凝土的徐变性能评价方法，其特征在于，所述S2步骤中，基于CEB
‑
FIP(1990)徐变模型建立所述初级LUHPC徐变模型，其表达式为：；其中，表示加载龄期、计算龄期为时的徐变系数，表示名义徐变系数，表示加载后徐变随时间的发展函数，为混凝土抗压强度影响系数，为钢纤维影响系数。5.根据权利要求4中所述轻质...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘沐宇，卢志芳，张强，姜洲，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：